Zintuigen; hoe ruik je?

Grofweg zijn er 100 geuren, met onderling vele combinaties van geuren. Deze 100 geuren zijn weer verder onder te verdelen in zeven basisgeuren. Geuren bestaan uit moleculen die kunnen binden aan receptoren van het geurepitheel. Deze receptoren zijn onderdelen van sterk gespecialiseerde sensorische neuronen die afkomstig zijn van het centrale zenuwstelsel. Deze neuronen genereren een impuls wanneer zij worden blootgesteld aan een bepaalde geur. Deze impuls wordt via de nervus olfactorius naar de bulbus olfactorius geleid. Vanuit de bulbus olfactorius lopen er afferente axonen naar de cortex van de grote hersenen, het limbische systeem en de hypothalamus. De cortex van de grote hersenen zijn verantwoordelijk voor het echte herkennen van geuren. In het limbische systeem zijn geuren verbonden aan bepaalde emoties en de hypothalamus zorgt voor onbewust gedrag na blootstelling aan bepaalde geuren.

Bouw en werking van het reukzintuig
Bouw van het reukepitheel
Het reukzintuig is het oudste zintuig van de mens en sterk gerelateerd aan het geheugen en de emoties. Het reukzintuig bevindt zich in het epitheel (slijmvlies) van de neus. Het reukepitheel van de mens heeft een oppervlakte van tien vierkante centimeter (per neusgaat vijf vierkante centimeter). Honden kunnen een reukepitheel hebben van wel 170 vierkante centimeter. Doordat het reukepitheel van de hond veel groter is, dan het reukepitheel van de mens, kan de hond veel beter en scherper ruiken.
In het reukepitheel zitten elf miljoen zeer gespecialiseerde neuronen met receptoren. Tussen de neuronen van het geurepitheel zitten klieren van Bowman die vocht uitscheiden.

Neuronen van het geurepitheel en geuren
Aan deze receptoren kunnen geuren binden. Deze neuronen zijn zeer gespecialiseerde neuronen die afkomstig zijn van het centrale zenuwstelsel. In het vocht wat de klieren van Bowman uitscheiden kunnen geurmoleculen oplossen. De geurmoleculen kunnen pas binden aan een receptor wanneer de geur is opgelost. Er zijn in totaal ongeveer 100 geuren die met elkaar weer kunnen combineren tot andere geuren. De geuren kunnen onderverdeelde worden in zeven basisgeuren. De zeven basisgeuren zijn:

  • Kamfer
  • Munt
  • Muskus
  • Bloem
  • Ether
  • Scherp
  • Walgelijk

Elke geur bestaat uit een unieke samenstelling van moleculen. Deze moleculen passen in de receptor van de sensorische neuronen als een sleutel in een slot. Vervolgens kan het binden van het geurmolecuul aan de receptor leiden tot een impuls (actiepotentiaal) van het sensorische neuron.

Blootstelling van de sensorische neuronen aan geuren
De helft van de neuronen van het reukepitheel adapteren zeer snel aan geuren en genereren binnen korte tijd geen nieuwe impuls na blootstelling aan een bepaalde geur. De andere helft van de neuronen adapteren langzaam. Praktisch betekent dit dat geuren in het begin sterk worden waargenomen, maar na verloop van tijd veel minder sterk. Men went als het ware aan bepaalde geuren. Wanneer men opnieuw aan de geuren wordt blootgesteld, ruikt men de geuren in het begin weer sterk. Als je bijvoorbeeld een bakkerij binnenloopt, ruik je de verse baklucht in het begin sterk, maar na een tijdje veel minder.

Impulsgeleiding van het reukzintuig
Afferente axonen van de sensorische neuronen
Aan de sensorische neuronen zitten afferente axonen die naar bulbus olfactorius lopen. De afferente axonen van de sensorische neuronen vormen samen hersenzenuw I (craniale zenuw I; nervus olfactorius). De bulbus olfactorius kan worden beschouwd als een apart hersengebied en bevat minder neuronen dan het reukepitheel. Dit betekent dat meerdere axonen van het reukepitheel zich bundelen tot een zogenaamde glomerulus (kluwen) voordat zij synapteren in de bulbus olfactorius. De neuronen van de bulbus olfactorius worden mitraliscellen genoemd.

De functie van de verschillende hersengebieden in het waarnemen van geuren
De axonen van de mitraliscellen van de bulbus olfactorius lopen vervolgens naar de cortex van de grote hersenen (cerebrum), het limbische systeem en de hypothalamus waar zij synapteren.  Deze verschillende hersengebieden hebben verschillende reacties na het daadwerkelijk waarnemen van een geur.

De cortex van de grote hersenen is verantwoordelijk voor het herkennen van bepaalde geuren. In het limbische systeem worden emoties gegenereerd na waarneming van een bepaalde geur en zijn geuren sterk verbonden met het geheugen. Zo kunnen heftig emoties optreden na het waarnemen van een bepaalde geur.

De hypothalamus is verantwoordelijk voor de totstandkoming van onbewust gedrag na waarneming van bepaalde geuren. Zo zorgt de hypothalamus er bijvoorbeeld voor dat de speekselvloed en de aanmaak van spijsverteringsenzymen op gang komt wanneer we lekkere geuren ruiken. Op deze manier wordt het spijsverteringsstelsel al klaar gemaakt voor de vertering.

Lees ook:

Schrijf ook voor de grootste online bibliotheek en verdien een extra inkomen

Maak je eigen geldmachine in 8 stappen en wordt financieel onafhankelijk

Zintuigen; de verschillende zintuigen

Zintuigen; tastreceptoren

Anatomie van het oor en fysiologie van het horen

De bouw van het oog

Het oog; neurale functie van de retina

Het zien, refractief vermogen; bijziendheid en verziendheid

Fysiologie van het horen

Bronnen:

JE. Hall, 2006, Pocket Companion to Textbook of Medical Physiology, Elsevier Inc
GA Thibodeau, Patton KT 2007, Anatomy & Physiology, Mosby/Elsevier
EN Marieb, Hoehn K 2007, Human Anatomy & Physiology, Pearson/Benjamin Cummings