Обонятельный нерв
| Обонятельный нерв | |
|---|---|
 Обонятельный нерв | |
| Подробности | |
| Иннервирует | Запах |
| Идентификаторы | |
| латинский | обонятельный нерв |
| МеШ | D009832 |
| Нейроимена | 32 |
| ТА98 | A14.2.01.004 A14.2.01.005 |
| ТА2 | 6181 |
| ФМА | 46787 |
| Анатомические термины нейроанатомии | |
| Черепные нервы |
|---|
|
Обонятельный нерв , также известный как первый черепной нерв , черепной нерв I или просто CN I , представляет собой черепной нерв , который содержит чувствительные нервные волокна, относящиеся к обонянию .
Афферентные нервные волокна нейронов обонятельных рецепторов передают нервные импульсы о запахах в центральную нервную систему ( обоняние ). Обонятельный нерв, происходящий из эмбриональной носовой плакоды , несколько необычен среди черепных нервов, поскольку в случае повреждения он способен к некоторой регенерации. Обонятельный нерв имеет чувствительный характер и берет начало на обонятельной слизистой оболочке верхней части полости носа . [1] От обонятельной слизистой оболочки нерв (на самом деле множество мелких нервных пучков) проходит вверх через решетчатую пластинку решетчатой кости и достигает поверхности мозга. Здесь пучки входят в обонятельную луковицу и образуют там синапс; от луковиц (по одной с каждой стороны) обонятельная информация передается в мозг через обонятельный тракт . [2] Пучки обонятельного нерва не видны на трупном мозге, поскольку при удалении они разрезаются. [3] : 548
Структура [ править ]
Специализированные обонятельные рецепторные нейроны обонятельного нерва расположены в обонятельной слизистой оболочке верхних отделов полости носа . Обонятельные нервы состоят из совокупности множества чувствительных нервных волокон, идущих от обонятельного эпителия к обонятельной луковице , проходящих через множество отверстий решетчатой пластинки — ситовидной структуры решетчатой кости .
Обоняние . возникает в результате стимуляции рецепторов небольшими молекулами вдыхаемого воздуха с различными пространственными, химическими и электрическими свойствами, которые достигают носового эпителия в полости носа во время вдоха достигают обонятельных областей мозга Эти стимуляторы преобразуются в электрическую активность в обонятельных нейронах, которые затем передают эти импульсы в обонятельную луковицу, а оттуда через обонятельный тракт .
Обонятельный нерв — самый короткий из двенадцати черепно-мозговых нервов и, как и зрительный нерв, не отходит от ствола мозга . [2]
Функция [ править ]
Система обоняния работает для того, чтобы люди могли успешно идентифицировать широкий спектр запахов и отличать запахи друг от друга. [4] [5] Одоранты взаимодействуют с нейронами обонятельных рецепторов (ОРН) на периферии и передают обонятельную информацию в центральную нервную систему через аксоны на базальной поверхности. [4] [5] Эти аксоны объединяются, образуя обонятельный нерв. [4] [5] [6] Таким образом, обонятельный нерв преобразует сенсорные стимулы в виде запахов и кодирует их в электрические сигналы, которые передаются в центры более высокого порядка посредством синаптической передачи . [4] [6]
Трансдукция запаха [ править ]
Одоранты связываются со специфическими белками-рецепторами запахов , содержащимися на внешней поверхности обонятельных ресничек в обонятельном эпителии . [4] [5] Связывание одоранта с ресничками ОРН вызывает электрический отклик, запуская передачу запаха. [4] Отдельный ОРН содержит несколько микроворсинок , обонятельных ресничек, которые выступают из бугорковидной структуры на апикальной поверхности , вовлеченной в дендритные отростки . [4] Обонятельные реснички лишены цитоскелетных особенностей подвижных ресничек и, следовательно, больше похожи на микроворсинки, подобные тем, которые обнаруживаются в легких или кишечнике. [4] Обонятельные реснички представляют собой богатые актином выступы, поддерживаемые каркасными белками , которые помогают локализовать рецепторы запахов и обеспечивают увеличенную клеточную поверхность для связывания запахов. [4]
Гомологичные рецепторам, связанным с G-белком (GPCR) , молекулы обонятельных рецепторов состоят из семи трансмембранных гидрофобных доменов и цитоплазматического домена с карбоксильной концевой областью, которая взаимодействует с G-белками и одорантами. [4] [5] Как только одорант связывается с белком-рецептором запаха, альфа-субъединица обонятельно-специфического гетеротримерного G-белка G olf диссоциирует и активирует обонятельно-специфическую аденилатциклазу , аденилатциклазу III (ACIII). [4] [5] Активация ACIII приводит к увеличению циклического АМФ (цАМФ), который деполяризует нейрон за счет притока Na+ и Ca2+ путем открытия циклических нуклеотид-управляемых ионных каналов . [4] [5] Нейрон дополнительно деполяризуется Са2+-активируемым током Cl-, идущим от ресничек, где впервые произошла деполяризация, к аксонному бугорку ОРН. [4] [5] В аксонном холмике открываются потенциалзависимые Na+-каналы и генерируют потенциал действия , который передается в обонятельную луковицу . [4] [5] После передачи мембрана ORN реполяризуется с помощью механизмов, опосредованных кальций/кальмодулинкиназой II, которые работают на выдавливание Ca2+ и транспорт Na+ через обменник Na+/Ca2+, снижение уровней цАМФ за счет активации фосфодиэстеразы и восстановление гетеротримерного гольфа . [4]
Аксоны ОРН отвечают за передачу информации о запахе в ЦНС через потенциалы действия. [4] [6] Аксоны ОРН покидают обонятельный эпителий и направляются ипсилатерально к обонятельной луковице, где аксоны ОРН объединяются в многочисленные кластеры, называемые клубочками , которые вместе образуют обонятельный нерв. [4] [5] [6] Аксоны ОРН каждого синапса клубочка соединяется с апикальными дендритами митральных клеток , первичными проекционными нейронами обонятельной луковицы, которые создают и посылают потенциалы действия дальше в ЦНС. [4] [5] [6]
Регенерация обонятельных нервов [ править ]
ОРН напрямую взаимодействуют с запахами, вдыхаемыми в обонятельный эпителий, что также может привести к повреждению ОРН в результате постоянного воздействия вредных веществ, таких как переносимые по воздуху загрязнители , микроорганизмы и аллергены . [4] [6] [7] Следовательно, ОРН поддерживают нормальный цикл дегенерации и регенерации. [4] [7] Обонятельный эпителий состоит из трех основных типов клеток: опорных клеток, зрелых ОРН и базальных клеток. [4] [7] Регенерация ОРН требует деления базальных клеток, нервных стволовых клеток , для производства новых рецепторных нейронов. [4] [6] [7] Этот процесс регенерации делает ORN уникальными по сравнению с другими нейронами. [4]
Специфика ОРН [ править ]
В носовых ходах вдыхаемые молекулы запаха взаимодействуют с рецепторными белками на локализованных нейрональных ресничках ОРН. [5] [6] Эти дендритные отростки, реснички, экспрессируют один тип белковых рецепторов, хотя отдельные пахучие вещества могут взаимодействовать с множеством различных белков-рецепторов. [5] [6] По мере того, как новые ORN созревают, у них снижаются уровни экспрессии нескольких генов обонятельных рецепторов , в отличие от твердого правила зрелых ORN, согласно которому один нейрон — один экспрессируемый ген обонятельного рецептора. [4] [6] Более того, различные запахи активируют определенные ORN молекулярным и пространственным образом из-за специфичности рецептора. [4] Некоторые ОРН содержат рецепторные белки с высоким сродством к некоторым одорантам и с отчетливой селективностью запаха к определенной химической структуре, в то время как другие рецепторные белки менее селективны. [4]
Клиническое значение
Обследование [ править ]
Повреждение этого нерва приводит к ухудшению или полной утрате обоняния ( аносмии ). Чтобы просто проверить функцию обонятельного нерва, каждую ноздрю проверяют резким запахом. Если чувствуется запах, скорее всего, обонятельный нерв функционирует. С другой стороны, нерв — лишь одна из нескольких причин, которые могут объяснить отсутствие запаха. Существуют пакеты обонятельных тестов, в которых сильные запахи записываются в карты и можно определить реакцию пациента на каждый запах. [2]
Поражения [ править ]
Поражения обонятельного нерва могут возникнуть в результате «тупой травмы», например, при перевороте , менингите и опухолях лобной доли головного мозга. Эти травмы часто приводят к снижению способности ощущать вкус и запах. Поражения обонятельного нерва не приводят к снижению способности ощущать боль со стороны носового эпителия. Это происходит потому, что боль от назального эпителия не переносится в центральную нервную систему обонятельным нервом, а переносится в центральную нервную систему тройничным нервом .
и запах Старение
Снижение способности обоняния является нормальным следствием старения человека и обычно более выражено у мужчин, чем у женщин. Пациенты часто не распознают его, за исключением того, что они могут отмечать снижение способности ощущать вкус (в действительности вкус в значительной степени основан на восприятии запаха пищи). Частично это снижение является результатом повторного повреждения рецепторов обонятельного нерва, вероятно, вследствие повторяющихся инфекций верхних дыхательных путей. У пациентов с болезнью Альцгеймера при обследовании почти всегда наблюдается аномальное обоняние. [2]
Путь к мозгу [ править ]
Некоторые наночастицы, попадая в нос, транспортируются в мозг через обонятельный нерв. Это может быть полезно для назального введения лекарств. [8] Это может быть вредно, если частицы представляют собой сажу. [9] или магнетит [10] в загрязнении воздуха . [11]
При неглериазе «пожирающие мозг» амебы проникают через обонятельную слизистую оболочку тканей носа и по волокнам обонятельных нервов попадают в обонятельные луковицы, а затем в мозг.
Дополнительные изображения [ править ]
-
Обонятельный нерв, глубокое рассечение, вид снизу.
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Раскрыта анатомия и физиология Макгроу Хилла
- ^ Перейти обратно: а б с д Виленский Дж., Робертсон В., Суарес-Киан С. (2015). Клиническая анатомия черепных нервов: нервы «На вершине старого Олимпа» . Эймс, Айова: Уайли-Блэквелл. ISBN 978-1118492017 .
- ^ Саладин К. (2012). «Черепно-мозговые нервы». Анатомия и физиология: единство формы и функции (6-е изд.). Нью-Йорк: Макгроу-Хилл. п. 548. ИСБН 978-1-61906-437-9 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Это ж г час я дж к л м н О п д р с т в v В Икс и С Первс Д., Августин Г.Дж., Фитцпатрик Д. (2018). Нейронаука (Шестое изд.). Нью-Йорк Оксфорд: Издательство Оксфордского университета, Sinauer Associates - это издательство Oxford University Press. ISBN 978-1-60535-380-7 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Это ж г час я дж к л м Браниган Б., Тади П. (2023). «Физиология, обоняние» . СтатПерлс . Остров сокровищ (Флорида): StatPearls Publishing. ПМИД 31194396 . Проверено 7 декабря 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Это ж г час я дж Бхатия-Дей Н., Хайнбокель Т. (июнь 2021 г.). «Обонятельная система как маркер нейродегенерации при старении, неврологических и нервно-психических расстройствах» . Международный журнал экологических исследований и общественного здравоохранения . 18 (13): 6976. doi : 10.3390/ijerph18136976 . ПМЦ 8297221 . ПМИД 34209997 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Мермельштейн С., Перейра В.Е., Серрано П.Л., Пастор Р.А., Араужо А.К. (январь 2022 г.). «Обонятельный нерв: от гадкого утенка до лебедя» . Arquivos de Neuro-Psiquiatria . 80 (1): 75–83. дои : 10.1590/0004-282X-ANP-2020-0529 . ПМЦ 9651502 . ПМИД 35239810 .
- ^ Генгер С., Шиндовски К. (август 2018 г.). «Разработка составов для интраназальной доставки через нос в мозг: обзор архитектуры, физико-химических характеристик и мукоцилиарного клиренса обонятельной слизистой оболочки носа» . Фармацевтика . 10 (3): 116. doi : 10.3390/pharmaceutics10030116 . ПМК 6161189 . ПМИД 30081536 .
- ^ Мацуи Ю, Сакаи Н, Цуда А, Терада Ю, Такаока М, Фудзимаки Х, Утияма И (2009). «Отслеживание пути частиц дизельных выхлопных газов от носа к мозгу с помощью рентгенофлуоресцентного анализа». Spectrochimica Acta Часть B: Атомная спектроскопия . 64 (8): 796–801. Бибкод : 2009AcSpe..64..796M . дои : 10.1016/j.sab.2009.06.017 .
- ^ Махер Б.А., Ахмед И.А., Карлуковски В., Макларен Д.А., Фулдс П.Г., Оллсоп Д. и др. (сентябрь 2016 г.). «Наночастицы загрязнения магнетитом в человеческом мозге» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 113 (39): 10797–10801. Бибкод : 2016PNAS..11310797M . дои : 10.1073/pnas.1605941113 . ПМК 5047173 . ПМИД 27601646 .
- ^ Стивенс А.С. (17 декабря 2014 г.). «Нанозагрязнители воздуха наносят удар по мозгу» . Новости науки для студентов .
Внешние ссылки [ править ]
- «Черепной нерв I – обонятельный нерв» . Черепные нервы . Йельская медицинская школа . 22 марта 1998 г. Архивировано из оригинала 3 марта 2016 г.
