الشم Olfaction أوحاسة الشم، هي إحدى حواس الإنسان الخمسة والعضوالمسئول عنها هوالأنف، عن طريق استخدام الجزء العلوي من تجويف الأنف الذي يحتوي على الكثير من المراكز الحسية المكونة لبداية العصب الشمي، حيث تتعهد هذه المراكز الحسية على بعض المواد الطيارة التي تصله وترسل هذه المعلومات إلي المخ الذي يحللها.

تنشأ حاسة الشم من تنبيه المستقبلات الشمية (مستقبلات الرائحة) من قبل جزيئات صغيرة مختلفة الخواص الفيزيائية والكيمائية والكهربائية، التي تمر عبر ظهارة الأنف في جوف الأنف أثناء عملية الاستنشاق، تنتقل هذه التفاعلات إلى نشاط كهربائي في الألياف الشمية التي تنقلها بدورها إلى أجزاء مختلفة من الجهاز الشمي وبقية الجهاز العصبي المركزي بواسطة المسالك الشمية.

التاريخ

جهاز الشم الرئيسي

الشم هورد على تأثير جزيئات كيماوية هي الروائح على العصبونات الشمية. نهايات الزوائد العصبية تنتهي في الأنف وتتوسع ولها أهداب.

تذوب الجزيئات الهوائية على سطح الظهارة الأنفية، وتتحد مع مستقبلات في الأهداب، تؤدي إلى إزالة الاستقطاب. جهد عمل حتى تصل العتبة اللازمة (وتكون منخفضة) وتتعطل عن استقبال روائح أخرى لبعض الوقت(عدد محدد من الروائح).

الغشاء الشمي

تتوضع مستقبلات الشم في جزء محدد من الغشاء الشمي الذي يقع في الجزء العلوي من جميع منخر، وهومنطقة مخاطية بلون اصفر. تبلغ مساحتها عند الانسان نحو2.4 سم²، وتكون اكبر عند القطط والكلاب التي تملك حاسة شم قوية جدا.

يشتمل الغشاء الشمي على خلايا شمية وخلايا معلاقية وخلايا ذات زغابات وخلايا قاعدية وغدد بومان المخاطية.

خلايا شمية

وهي خلايا عصبية مستقبلية لحاسة الشم، ذات قطبين مشتقة من الجهاز العصبي المركزي، يبلغ عددها نحو100 مليون خلية شمية، تنشأ من جميع منها نحو6-8 اهداب شمية في الطبقة المخاطية، لها دور في استقبال المنبهات الكيميائية (الروائح) التي تقوم بتحريضها، حيث يحتوي غشاء الاهداب على جزيئات بروتينية تنشأ منه وهي التي ترتبط مع جزيئات المواد المطلقة للرائحة، وبسبب عملية الربط هذه بحسب إحدى النظريات فإنها تؤدي لفتح قنوات الصوديوم في غشاء الخلية الشمية فتدخل شوارد الصوديوم وتزيل استقطابها أوبحسب نظرية أخرى تؤدي عملية الربط لقلب البروتين الرابط إلى أدنيلات سيكلاز فعالة، الذي يقوم بدوره في تحفيز تشكل الامب أي الادينوزين أحادي الفوسفات الحلقي وهوالذي يقوم بالتأثير في بروتينات أخرى تقوم بعملية فتح اقنية الصوديوم، ثم تنطلق الإشارات الشمية عبر محاوير لانخاعية تابعة للخلايا الشمية حتى تصل إلى الكبيبات الشمية في البصلة الشمية، مارة عبر الصفيحة المصفوية التي تحتوي على ثقوب متعددة وتشكل مشابك عصبية في مستوى الكبيبات الشمية.

=خلايا معلاقية

وهي خلايا داعمة للخلايا الشمية تتوزع في الغشاء الشمي.

غدد بومان

وهي التي تفرز المخاط الأصفر على سطح الغشاء الشمي.

خلايا ذات زغابات دقيقة

تقع قرب الخلايا الشمية وتشارك في نقل الإحساس الشمي.

خلايا قاعدية

تقع في قاعدة الغشاء الشمي ودورها في توليد الأنماط الخلوية للغشاء الشمي بما فيها الخلايا الشمية. خلايا معلاقية: وهي خلايا داعمة للخلايا الشمية تتوزع في الغشاء الشمي.

العصبون المستقبل

محاوير العصبونات الشمية تكون الأعصاب الشمية (العصب القحفي الأول) تمر من الصفيحة المصفوية وتدخل في البصلة الشمية وهناك تتحول في الاتصالات وتتحول بواسطة السبيل الشمي إلى قشرة المخ إلى منطقة الشم في الفص الجداري والأمامي.

البصلة الشمية

يوجد في البصلة عروات خاصة تعمل على التلقيم الرجعي، الذي يمنع دخول جهد عمل إحساس شمي في نفس الوقت مما يؤدي إلى تعود وتكيف بحيث يتكيف الإنسان مع رائحة معينة ولا يعود يلاحظها، إلا إذا خرج من المكان وعاد إليه مرة أخرى.

تقع البصلة الشمية في أعلى الصفيحة المصفوية، وتعد امتدادا أماميا للنسيج الدماغي وتحتوي على:

1- خلايا تاجية:

تقع في البصلة الشمية وتتشابك تغصناتها مع محاوير الخلايا الشمية لتشكل في البصلة الشمية الكبيبات الشمية، وتنشأ من الخلايا التاجية محاوير (ألياف عصبية) تشكل منشأ السبيل الشمي الذي يسير متجها نحوباحات القشر الشمي في الدماغ.

2- كبيبات شمية:

تقع للأسفل من الخلايا التاجية في البصلة الشمية، وتتشكل من تشابك محاوير الخلايا الشمية مع تغصنات الخلايا التاجية، حيث ينتهي في جميع كبيبة نحو25 ألف ليف شمي. ويبلغ عددها في البصلة الشمية والواحدة نحوعدة آلاف كبيبة.وقد تبين وجود أنواع متعددة من الكبيبات الشمية التي لكل منها دور في كشف وتحليل الروائح المتنوعة.

3- خلايا حبيبية: تقع إلى جانب الخلايا التاجية، وتتشابك فروع من تغصناتها مع فروع من تغصنات الخلايا التاجية. ودورها في تثبيط نقل الإشارات الشمية المنطلقة من الخلايا التاجية وذلك استجابة للتقليم الراجع التثبيطي القادم من الباحات الشمية بالدماغ يوقف الإشارات الشمية في مستوى البصلة الشمية ، فتمارس دورا رئيسا في عملية التلاؤم الشمي وتساعد على تمييز مختلف أنواع الروائح.

الجهاز الشمي الملحق

الجهاز الشمي البشري

تلاؤم المستقبلات الشمية

من المعروف انه عندما يتعرض إنسان رائحة ما بشكل مستمر فان ادراك هذه الرائحة ينقص مع الزمن ثم يتوقف، وهذا يعني حتى تلاؤم المستقبلات الشمية مع الرائحة هي بنسبة 50% خلال الثانية الأولى ثم يتراجع هذا التلاؤم تدريجيا حتى يتوقف في خلال دقيقة واحدة، تعود هذه الظاهرة إلى حتى التلاؤم الشمي هوتلاؤم سريع مع المنبهات الشمية، وهوتلاؤم من منشأ القشرة الشمية بالدماغ لان الباحات الشمية ترسل اشارات راجعة بوساطة التلقيم الراجع التثبيطي نحوالبصلة الشمية فيؤدي ذلك لتثبيط تلك الإشارات في مستوى البصلة الشمية.

التمييز بين مختلف الروائح

يستطيع الانسان التمييز بين 200-4000 نوع من الروائح المتنوعة، وان وظيفة التمييز الشمي لازالت مجهولة، والمعروف حتى الروائح تنتج نماذج مختلفة من زيادة الفعالية الاستقلابية في البصلة الشمية، وتعتمد جميع رائحة على درجة إثارتها لمستقبلات الغشاء المخاطي الشمي، ويبدوحتى اتجاه الرائحة يختلف حسب التوقيت الذي تصل فيه الجزيئات المنتجة للروائح إلى احد المنخرين، كما وجدت علاقة وثيقة بين حاسة الشم والوظيفة الجنسية بخاصة عند الحيوانات. هذا وتعد العطور دليلا على وجود هذه العلاقة عند الانسان، ويبدوحتى حاسة الشم اشد عند المرأة منها عند الرجل وتكون اشد عند المرأة خلال فترة الاباضة، وتملك حاستا الشم والذوق مقدرة خاصة على تحريض الذاكرة طويلة الأمد، أي يستطيع الانسان حتى يتذكر طعم مادة أورائحتها بالرغم من انه قد ذاقها أوشمها منذ فترة طويلة.

حاسة الشم والحواس الأخرى

تصنف حاسة الشم من الحواس الكيميائية التي ترتبط مع وظائف الجهاز الهضمي والسلوكي، وتوجد علاقة وظيفية متبادلة بين جميع من حاسة الشم والذوق، حيث حتى نكهة الاطعمة تتمثل برائحتها وطعمها.

وقد يشعر الانسان المصاب بالزكام بطعم مغاير لطبيعة الاطعمة لان الزكام يثبط حاسة الشم، وان مستقبلات الشم والذوق هي مستقبلات كيميائية تتنبه بوساطة جزئيات بروتينية تقع على سطح اغشيتها والموجودة في مخاط الأنف أوفي براعم الذوق باللسان وجدر الفم. وتعد حاستا الشم والذوق من الاحساسات التي لها علاقة في سلوكية الشخص وحياته فحاسة الشم لها روابط مع مراكز السلوك، فيتصرف الحيوان بحسب احساسه بالرائحة التي تنذره باقتراب العدوأوتقرب الذكر من الانثى وتثير الإحساس الجنسي لديهما أوترشده إلى مصدر الغذاء. كما يستطيع الحيوان الاستفادة من حاسة الذوق في فهم طبيعة الغذاء وصلاحيته وتذوقه وهذا ينعكس على سلوكيته وتصرفاته وانفعالاته.

حاسة الشم والتذوق

حاسة الشم والسمع

حاسة الشم والاستنشاق

يدخل معظم الهواء من المنخرين بشكل طبيعي فوق القرينات أثناء التنفس، ويؤدي ذلك لعبور كمية منه إلى منطقة الغشاء الشمي، وتزداد كمية الهواء التي تصل إلى تلك المنطقة بالاستنشاق نتيجة تقلص الجزء السفلي من المنخرين فوق الحجاب فينحرف مسير الهواء إلى الأعلى. ويعد الاستنشاق ظاهرة انعكاسية تحدث عادة عندما تسبب رائحة جديدة جذب انتباه الشخص.

دور ألياف الألم في المنخرين

تلاحظ نهايات الألياف المسؤولة عن حس الألم في الغشاء الشمي، حيث تثار بوساطة عوامل مسقمة أومخرشة ذات رائحة مميزة كالمانتول والكلورين ، وان تخريشها هوالمسؤول عن حدوث العطاس والدماغ وتثبيط التنفس وغيرها من الاستجابات الانعكاسية لتنبيه المنخرين.

الاضطرابات الشمية

تضم الاضطرابات الشمية التي تسبب فقد الإحساس بالشم نتيجة لإصابة:

• النقل الشمي: وذلك بسبب التهابات الأنف والجيوب والأورام.

‌* المستقبلات الشمية في الغشاء الشمي: وذلك بسبب الالتهابات الأنفية واستنشاق ابخرة المواد السامة الصناعية.

• السبل الشمية والقشر الشمي التي تنتج عن الإصابات الرضية للرأس أوكسور قاعدة الجمجمة وبعض الأمراض العصبية المزمنة كداء باركنسون وداء الزهايمر. تنقص درجة الإحساس الشمي (أي ترتفع عتبتها) مع تقدم العمر فلا يستطيع الكهل التمييز بين مختلف بين مختلف أنواع الروائح.

وتضم التالي:

• فقدان حاسة الشم – عدم القدرة على الشم
• خلل الشم – عدم القدرة على التمييز بين مختلف الروائح
• فرط حاسة الشم – قدرة فائقة على الشم.
• نقص حاسة الشم – ضعف القدرة على الشم
• Olfactory Reference Syndrome – سقم فيسيولوجي يتخيل فيه المريض أنه هناك رائحة تنبعث من جسمه
• خطل الشم – شم روائح أسوأ مما هي بالعمل
• هلوسة شمية – "تخيل شم روائح غير مستحبة"

قياس حاسة الشم في الصناعة

حاسة الشم في الحيوانات والنباتات

انظر أيضاً

• Chemesthesis
• Electronic nose
• شم آلي
• Major histocompatibility complex and sexual selection
• Nasal administration olfactory transfer
• رائحة
• Olfactometer
• Olfactory fatigue
• Phantosmia
• Scent transfer unit

المصادر

قراءات إضافية

• Gordon M.s Shepherd Neurogastronomy: How the Brain Creates Flavor and Why It Matters New York : Columbia University Press, 2012 ISBN 978-0-231-15910-4

وصلات خارجية

مشاع الفهم فيه ميديا متعلقة بموضوع [[commons: Category:Olfactory system | Olfactory system ]].

• Mammalian Odor Perception through Genetics
• Research on Interesting Questions About Smells
• Insect Olfaction of Plant Odour
• Smells and Odours - How Smell Works at thenakedscientists.com
• Olfaction at cf.ac.uk
• Structure-odor relations: a modern perspective at flexitral.com (PDF)
• Chirality & Odour Perception at leffingwell.com
• ScienceDaily Artille 08/03/2006, Quick -- What's That Smell? Time Needed To Identify Odors Reveals Much About Olfaction at sciencedaily.com
• Scents and Emotions Linked by Learning, Brown Study Shows at brown.edu.com
• Sense of Smell Institute at senseofsmell.org. Research arm of international fragrance industry's The Fragrance Foundation
• Olfactory Systems Laboratory at Boston University
• Smells Database
• Burghart
• Olfaction and Gustation, Neuroscience Online (electronic neuroscience textbook by UT Houston Medical School)