O firmieOfertaPrawodawstwoAromatyKontaktNowościReceptury aplikacyjne  
 
 

AROMATY
ZMYSŁ WĘCHU
 

Podstawowy zmysł zarówno ludzi jak i zwierząt, jakim jest zmysł węchu, jest ewolucyjnie jednym z najwcześniej wykształconych. Węch pozwala kręgowcom ale i innym organizmom, posiadającym receptory węchowe, zidentyfikować pożywienie, partnera czy drapieżnika. Dostarcza również przyjemnych doznań zmysłowych (kwiaty, perfumy) a także ostrzega przed niebezpieczeństwem (substancje chemiczne, jedzenie). Jest to jeden z kanałów komunikacyjnych między nami i naszym środowiskiem.
 
Prace prowadzone na temat węchu i jego receptorów zostały nagrodzone w 2004 przyznaniem nagrody Nobla w dziedzinie Medycyny. 10 grudnia 2004 roku, w rocznicę śmierci Alfreda Nobla, nagrodę jego nazwiska w dziedzinie medycyny otrzymali profesorowie LINDA B. BUCK i RICHARD AXEL za badania mechanizmów percepcji węchowej. Zobacz więcej Artykuł: Nagroda Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny za rok 2004 lub Nobel Prize
W niniejszym opracowaniu przedstawiony zostanie aktualny stopień zrozumienia mechanizmu działania zmysłu węchu, oraz szczegółowy opis możliwych reakcji zachodzących na poziomie cząsteczkowym (molekularnym) odpowiedzialnych
za odczuwanie zapachu.
 
Fizjologia węchu
 
Substancje zapachowe to chemiczne związki lotne przenoszone przez powietrze do pola węchowego (nabłonek węchowy), które znajduje się w górnej części jamy nosowej tuż poniżej i między oczami.
 
Aby wywołać efekt sensoryczny w postaci zapachu, dana substancja musi posiadać pewne właściwości, jak na przykład rozpuszczalność w wodzie, odpowiednio wysoką prężność pary, małą biegunowość, aktywność powierzchniową, i musi być w pewnym stopniu rozpuszczalna w tłuszczach (tłuszczolubność). Należy tu wspomnieć, że masa cząsteczkowa żadnej znanej substancji zapachowej nie jest wyższa niż 294. (Demole 1967)
 
Zmysł węchu praktycznie potrafi rozróżnić nieskończoną ilość związków chemicznych przy bardzo niskich stężeniach ((Ohloff 1994)
 
Pole węchowe każdego z przewodów nosowych ma około 2,5 centymetra kwadratowego i zawiera w przybliżeniu 50 milionów podstawowych komórek receptorów czuciowych.
 
Pole węchowe składa się z rzęsek nabłonka węchowego zanurzonych w warstwie śluzu o grubości około 60 mikronów. Warstwa śluzu to bogata w tłuszcze wydzielina, która obmywa powierzchnię receptorów na powierzchni nabłonka, a wytwarzana jest przez gruczoły Bowmana znajdujące się również w nabłonku węchowym. Tłuszcze zawarte w warstwie śluzu przenoszą cząsteczki zapachowe, jako że tylko substancje lotne rozpuszczalne w śluzie mogą wchodzić w reakcje z receptorami węchowymi produkując sygnały, które nasz mózg interpretuje jako zapachy. Każdy neuron receptora węchowego  ma 8 - 20 rzęsek, które są podłużnymi wypustkami długości od 30 do 200 mikronów. Rzęski  węchowe to miejsce, gdzie zachodzi odbiór cząsteczkowy substancji wonnej i zaczyna się transdukcja (transmisja) czuciowa (sensoryczna).
 
Rysunek
Olfactory Nerve - nerw węchowy
Olfactory bulb - opuszka węchowa
Olfactory epithelium - nabłonek węchowy
Mucous - śluz
Cilia - rzęski
Olfactory Receptor Neuron - neurony receptorów węchowych
Axons - aksony
Cribriform - kostna blaszka sitowa
Olfactory Nerve Filaments - włókna nerwu węchowego
Glomeruli - kłębuszki
Olfactory tract - pasmo węchowe
Mitral cell - komórka mitralna (w opuszce węchowej)
 
Ponad warstwą śluzu w zasadniczej warstwie nabłonka znajdują się między innymi komórki podstawowe zdolne do podziału mitotycznego, w wyniku czego powstają neurony receptorów węchowych. (neurony węchowe). Obrót metaboliczny tych neuronów to okres około 40 dni. Nabłonek węchowy zawiera również komórki pigmentowe, ludzkie są jasnożółte, psie ciemnożółte do brązowych. Głębia koloru jest prawdopodobnie związana z poziomem wrażliwości węchowej.
 
Tak więc wydłużone komórki nerwowe przechodzą przez nabłonek, by odebrać z atmosfery bodziec węchowy. Natomiast w nabłonku po przeciwnej stronie komórki tworzą wiązki od 10 do 100 aksonów, które penetrują sitową blaszkę kostną dochodząc do opuszki węchowej mózgu, gdzie zbiegają  się łącząc się z  komórkami postsynaptycznymi  i formując w ten sposób struktury synaptyczne, nazywane kłębuszkami (na powyższym rysunku zbieżność ta nie jest widoczna ). U królików na przykład, 26000 neuronów zbiega się, tworząc 200 kłębuszków, które dalej łączą się się w stosunku 25 : 1 w każdej komórce mitralnej. Szacuje się, że zbieżność całkowita wynosi 1000 : 1.
 
Fizjologicznie zbieganie się komórek podnosi wrażliwość/ czułość  węchową sygnału wysyłanego do mózgu. Z komórki mitralnej sygnał przesyłany jest wprost na wyższe poziomy ośrodkowego układu nerwowego w jądrze migdałowatym (corticomedial amygdala) (poprzez pasmo węchowe), gdzie następuje rozkodowanie sygnału, jego interpretacja i odpowiednia reakcja.
 
Nerw (zmysł) trójdzielny w nabłonku węchowym.
 
W nabłonku węchowym znajduje się również inny układ czuciowy, a mianowicie receptory "nerwu trójdzielnego". Piąty nerw czaszkowy lub nerw trójdzielny (największy nerw czaszkowy, odpowiedzialny za czucie twarzy, zębów, skóry głowy oraz nerw ruchowy mięśni odpowiedzialnych za żucie) wyposażył nasz organizm w drugi zestaw zakończeń, które odpowiadają za napięcie dotykowe, odczucie bólu i temperatury w okolicy ust, oczu i nosa. Efektem działania wielu substancji chemicznych jest odczucie gorąca, zimna, mrowienia czy podrażnienia, które odczuwamy poprzez działanie nerwu trójdzielnego. Na przykład "leavo-menthol lub(-)-mentol' powoduje w jamie nosowej uczucie "zimna" przy małych stężeniach a "gorąca" przy wysokich stężeniach. Tego rodzaju „opis" sensoryczny często ogranicza się do okolic nosa, ust i oczu, ale może pojawić się również w miejscach, które nie są polem działania piątego nerwu czaszkowego (szczególnie genitalia), tak więc tego rodzaju stymulanty mogą być odbierane przez różne zakończenia nerwowe. Podobnie „kamfora", która ma znacznie mocniejszy aromat niż mentol, powoduje uczucie "zimna" za pośrednictwem receptorów nerwu trójdzielnego. Ohloff (1994, p.6) twierdzi, że "około 70% zapachów stymuluje nerw trójdzielny, chociaż zasadniczo, jego receptory są kilka razy mniej czułe niż receptory węchowe"
 
Inne często spotykane stymulanty nerwu trójdzielnego to izotiocyjanin allilowy (gorczyca, olej gorczycowy), capsiacin (mielona papryka chilli, łupiny gałki muszkatołowej) oraz siarczek dwualilowy (cebula).