Chemoreception

Chemoreception on haju- ja makutunnistuksen laatu ja rekisteröi ilmassa olevat kemialliset aineet kemoreseptoreiden kautta. Kemosensorit mittaavat esimerkiksi hapen osapaineen ja aloittavat hengityksen hypoksian välttämiseksi. Kemoreseptio on heikentynyt potilailla, joilla on MCS (minimaalinen tajunnan tila).

Mikä on kemoreceptio?

Yhdessä haastattelun kanssa exteroception muodostaa koko ihmisen havaintojärjestelmän. Lääketieteessä exteroception on ulkoisten ärsykkeiden havaitseminen. Tämän tyyppisen havainnon havaintojärjestelmät ovat näkö-, kuulo-, kosketus- ja haju- ja makutunnetta.

Hajuaisti ja maku liittyvät läheisesti toisiinsa ja ovat osittain päällekkäisiä prosessoinnin aikana. Erilaisilla havaintoominaisuuksilla on merkitys haju- ja makutunnelmalle. Ajoittain tärkein havaitsemisen laatu tällä alueella on kemoreseptio. Tämä on fysiologinen prosessi, joka sitoo kemialliset signaalit ympäristöstä haju- ja makukemoreseptoreihin. Esimerkiksi tietyn molekyylin läsnäolo voi aloittaa sitoutumisen.

Kemoreseptoreit muuntavat ärsykkeet toimintapotentiaaliksi ja tekevät niistä keskushermostoon pääsyä. Kemoreseptoreita on sekä nenän että suun limakalvoissa. Ne ovat erikoistuneet ilmassa olevien tai nesteeseen liuenneiden kemikaalien havaitsemiseen ja viimeisenä mutta ei vähäisimpänä, he säätelevät hengitystä.

Ihmisillä on noin 320 erilaista kemoreseptoria. Eläimillä, joilla on innokas haju, on kemoreseptoreita yli 1000 erilaiselle kemialliselle molekyylille.

Toiminto ja tehtävä

Kemoreseptoreita suojaavat ihmiset kemiallisilta aineilta ilmassa ja nesteissä. Ne osallistuvat myös hengityksen säätelyyn, verisuonten sävyn säätämiseen ja happo-emästasapainon säätelyyn.

Lääketiede erottaa kemoreseption keskeisten kemoreseptoreiden havaintoon ja perifeeristen kemoreseptoreiden aistien vaikutelmiin. Keskeiset kemoreseptorit sijaitsevat aivorungon (Formatio reticularis) verenkiertokeskuksessa ja mittaavat aivovesien pH-arvoa ja hiilidioksidin osapainetta. Perifeeriset kemoreseptorit sijaitsevat glomera carotica ja glomera aortica. Vastuualueesi on herkkyys pH-arvon protoneille, kaliumille, O2: n osapaineelle ja CO2: n osapaineelle.

Kaikilla perifeerisillä kemoreseptoreilla on selvästi korkea hapenherkkyys. Kun O2: n osapaine laskee alle ns. 110 mm Hg: n O2-kynnyksen, ne virittävät hengityskeskuksen hermohermoja ja säätelevät elintärkeää hengitystä hypoksian estämiseksi.

Perifeeriset kemoreseptorit ovat osa glomus-soluja ja edustavat verisuonten klustereita, joille veri toimitetaan vierekkäisten valtimoiden sivuhaarajen kautta. Tämä verenkierto tekee niistä yhden elimen, jolla on paras verenkierto. Perifeeristen kemoreseptoreiden yhteydessä tehdään ero tyypin I ja tyypin II glomus-solujen välillä. Nämä solut sijaitsevat kahdenvälisesti yhteisen kaulavaltimon jakosekvenssissä ja glomus aorticumin aortassa. Tältä alueelta ne ulottuvat arteria subclavia dexteriin. Tiedot hypoksiasta kulkevat impulsseina emättimen hermoon ja saavuttavat hengityskeskuksen glossopharyngeal-hermon kautta. Näiden tietojen perusteella hengityskeskuksessa hengitys aloitetaan.

Kemoreseptoreiden liipaisutusvyöhykkeen lisäksi neljännen kammion pohjassa jälkimaailman alueella, kemosensorit sijaitsevat maha-suolikanavan limakalvossa. Näillä antureilla on tärkeä rooli reflektoivassa oksentamisessa. Anturit ovat herkkiä aineille, kuten bakteeritoksiinille, emetiinille, voimakkaasti konsentroidulle suolaliuokselle ja kuparisulfaatille. Vaikka kemosensorit ovat ensisijaisesti vastuussa haastattelusta siinä mielessä, että nesteet ja kaasut kemiallisesti mitataan omassa kehossa, ne myös suojaavat ihmisiä eksterogeenisuuden suhteen tiettyjen ulkopuolelta tulevien aineiden kulutuksesta.

Löydät lääkkeesi täältä

Sairaudet ja vaivat

Erityinen asema kemoreseptioon liittyvien sairauksien joukossa on moninkertainen kemiallinen intoleranssi. Tämä on oire, jolla on vakava intoleranssi haihtuville kemikaaleille, kuten hajusteille, savukkeen savulle, liuottimille tai pakokaasuille. Pitkään keskusteltiin siitä, pitäisikö tauti osoittaa psykosomatikoille vai toksikologialle. Viimeaikaisten tutkimusten mukaan se on monitekijäinen häiriö, jolla on molempien alojen näkökohtia.

MCS-potilaisiin vaikuttaa erityisesti väsymys, uupumus, keskittymisvaikeudet, päänsärky ja silmien polttaminen. Lisäksi niitä vaivaa usein muisti, hengenahdistus, huimaus tai tuki- ja liikuntaelinten valitukset. Ruoansulatuselimistöön liittyviä valituksia ja dermatologisia ongelmia voi myös esiintyä.

Taudin epäillyistä syistä on esitetty useita teorioita. Yhdessä näistä teorioista todetaan, että suvaitsemattomuus johtuu työsuhteista tai ympäristösuhteista ja on mahdollisesti alttiina geneettiselle osallistumiselle. Myrkytyksellä, viallisilla hermo- ja hormonitoiminnoilla tai hengitysongelmilla ja hermoston laukaisukynnyksen laskemisella sanotaan olevan syy-rooli. Liuottimien lisäksi kemiallisia laukaisevia aineita ovat torjunta-aineet, metallit ja palamistuotteet.

Muissa teorioissa oletetaan alustava altistuminen neurotoksisille epäpuhtauksille, mikä liittyy neurotoksisen myrkytyksen epäspesifisiin oireisiin. Tämän ensimmäisen altistumisen jälkeen vaikutukset ovat palautuvia, mutta lisästressien yhteydessä tai herkillä ihmisillä alkuperäinen altistuminen voi muuttua krooniseksi muotoksi.

Kolmas teoria arvioi suvaitsemattomuutta puhtaasti psykiatriseksi häiriöksi ja yhdistää sen masennukseen, neurooseihin tai kemofobiaan.

Tämän taudin lisäksi valituksilla tai jopa kemoreseption epäonnistumisilla on tärkeä merkitys johtavien hermoratojen ja prosessoivien aivoalueiden yhteydessä. Jos kyseessä ovat keskushermoston alueilla leesiot, voi esiintyä vakavia toimintahäiriöitä, jotka vaikuttavat muun muassa hengitykseen ja happo-emäs-tasapainoon. Autonomisen hermoston osana hengityskeskus on vähemmän herkkä neurologisille sairauksille, kuten multippeliskleroosille, kuin aivohalvauksille, iskemialle tai vastaaville ilmiöille.