ЗАПАХ

Запах — свойство различных веществ воздействовать на рецепторы обонятельного анализатора, вызывая специфическое ощущение.

Существует много теорий природы Запаха, из которых наибольшее признание получили химическая и физическая теории. По химической теории запах есть следствие присутствия в окружающей среде определенных концентраций молекул пахнущих веществ. Шотландский ученый Монкрифф (R. W. Moncrieff, 1954) высказал предположение, что на концах нервных волокон обонятельного анализатора имеются рецептивные лунки различной формы и ощущение Запаха возникает, когда молекула пахнущего вещества по форме подходит к лунке, как ключ к замку.

По мнению других исследователей, Запах зависит от сродства молекул пахнущего вещества к мембране обонятельного анализатора и физ.-хим. свойств молекул, т. е. от присутствия в них функциональных групп, от формы и размеров молекул и т. д.

Наибольшее распространение из хим. теорий 3. получила стереохимическая теория Эймуэра (J. Amoore), по к-рой 3. вещества зависит от формы его молекул, причем очень важно то, насколько точно форма молекулы соответствует форме лунки на поверхности обонятельных рецепторов. Т. о., сходные по форме молекулы или части молекул веществ будут иметь сходные запахи.

Основываясь на теории Эймуэра, удалось в ряде случаев предсказать запах синтезируемых веществ. Однако хим. теория 3. не выявляет связи между запахом вещества, его химической структурой и реакционной способностью, а часто описывает лишь внешнее соответствие форм.

По физической теории, Запах — столкновение молекул пахучих веществ с молекулами кислорода и азота воздуха, сопровождающееся электромагнитным излучением в инфракрасной области спектра, воздействующим на рецепторы обонятельного анализатора. Сделаны попытки установить связь между 3. вещества и частотой его инфракрасного излучения. Недостатком физ. теории 3. является то, что на ее основе трудно объяснить, почему пахнут по-разному оптические изомеры веществ, абсолютно одинаковые по спектрам поглощения, и в то же время одинаково пахнут вещества, различающиеся по спектрам излучения в инфракрасной области.

Считается, что 3., воспринимаемые человеком, можно разделить на основные (первичные) и сложные.

Эймуэр выделил семь первичных Запахов: камфорный, острый, мятный, цветочный, мускусный, эфирный, гнилостный. Для каждого из них были приблизительно рассчитаны размеры и формы лунок. Это количество первичных запахов не является окончательным; другие ученые называют четыре, шесть, девять, двадцать пять и более первичных 3. Из первичных 3. комбинируются сложные запахи.

Человек способен качественно различать до 10 тыс. Запахов, а животные — значительно больше. Следует учитывать субъективность восприятия 3., т. к. 3. одного и того же вещества воспринимается различными людьми по-разному. Чувствительность к 3. меняется также в зависимости от физиологического состояния человека (иногда возраста), температуры и влажности окружающей среды и других факторов. Еще сложнее различать интенсивность 3. и классифицировать их по силе.

Существует органолептическая шкала биол, оценки силы 3., по к-рой интенсивность классифицируется в баллах: 0 — запах отсутствует, 1 — запах едва заметный, 2 — отчетливый, 3 — умеренный, 4 — сильный, 5 — невыносимый.

Пороговая чувствительность человека к запахам сравнительно невысока и значительно ниже, чем у других животных, напр, у собак, рыб и насекомых: для тринитробутил толуола она равна 5X10^-15 г/см³ воздуха (4X10¹⁰ молекул в 1 см³ воздуха), примерно такова же она для масляной к-ты, выше для этилмеркаптана и альфа-ионона (соответственно 4X10⁸ и 3X10⁸ молекул в 1 см³ воздуха). Собаки воспринимают 3. этих веществ в концентрациях на 3—7 порядков меньше. Некоторые насекомые способны воспринимать 3. половых аттрактантов в невероятно малых концентрациях — порядка 30—50 молекул на 1 см³ воздуха.

Ряд веществ, помимо воздействия на обонятельные рецепторы (ольфактивные вещества), способны раздражать одновременно вкусовые окончания тройничного нерва. При этом вкусовые ощущения, сливаясь с ощущением 3., меняют его. Может наблюдаться также контрастность — увеличение чувствительности к одному 3. после воздействия другого или взаимное ослабление 3. в случае, если в газовой фазе присутствуют два или более запахов. Один из 3. может доминировать, либо их действие суммируется с образованием качественно нового 3. (что особенно часто используется в парфюмерии); возможно также взаимное уничтожение двух 3. В зависимости от концентрации пахнущего вещества 3. может изменяться качественно.

Несмотря на необъективность обонятельных ощущений, они имеют важное значение для животных и человека. С помощью 3. животные находят пищу, избегают вредных, токсических веществ, узнают о появлении хищников. С помощью пахучих веществ животные метят «свою» территорию, находят особей противоположного пола и т. д.

На основе обонятельных ощущений еще в древности диагностировались некоторые заболевания человека. Квалифицированному врачу известен целый ряд заболеваний, при которых наблюдаются специфические 3. (напр., запах ацетона при диабетической коме, гнилостный запах при абсцессе легкого, запах кислой капусты при анаэробной инфекции и др.). Запах является сильным возбудителем отделения пищеварительных соков, повышает или угнетает аппетит. 3. различного происхождения могут рефлекторно вызывать сокращение кровеносных сосудов, повышать уровень АД, усиливать деятельность сердца и т. д. Накоплено много данных о влиянии 3. на работоспособность и настроение человека. Велико также эстетическое значение 3., напр. 3. цветов, парфюмерных изделий и т. д.

Во многих отраслях промышленности существует профессия — дегустатор 3. Это прежде всего парфюмеры, отличающие тончайшие и сложнейшие 3., включающие иногда сотни компонентов, дегустаторы сортов чая, вина, кофе, табака и т. д.

В криминалистике проводятся исследования по идентификации человека по индивидуальному Запаху. С помощью 3. половых аттрактантов (см.) ведется успешная борьба с массовыми вредителями сельского хозяйства.

Делаются попытки создания способов объективной регистрации Запахов. Напр., автомобили некоторых фирм снабжаются прибором, не позволяющим включать зажигание, если водитель находится в состоянии опьянения. В основе способов объективной регистрации 3. могут лежать хроматографические, спектроскопические, колориметрические и другие методы.

См. также Ощущение.

Библиография: Бронштейн А. И. Вкус и обоняние, М.—Л., 1956, библиогр.; Райт P. X. Наука о запахах, пер. с англ., М., 1966, библиогр.; Тамар Г. Основы сенсорной физиологии, пер. с англ., М., 1976, библиогр.; Физиология сенсорных систем, под ред. А. С. Батуева, Л., 1976; Физиология сенсорных систем, под ред. Г. В. Гершуни, ч. 1, Л., 1971.

А. X. Тамбиев.