lugtesans

Menneskets olfaktoriske epithel i næsehulens tag dækker hos en voksen et areal på 10 cm², men er hos mange andre arter langt større, fx dobbelt så stort hos katten, der er langt mindre. Det består af en mosaik af støtte- og sanseceller organiseret i et enkelt lag. Sansecellerne er specialiserede nerveceller, som i modsætning til andre nerveceller livet igennem fornyes ved deling af stamceller beliggende dybt i epithelet; sansecellerne har en levetid på 6-8 uger.

Sansefunktionen er knyttet til sansecellernes særkende: de hårformede udløbere, cilier, som forgrener sig i slimlaget på epithelets overflade, og som øger cellernes overfladeareal kraftigt; en kanins sansecelleoverfladeareal er på størrelse med dyrets samlede hudoverflade.

I ciliemembranen findes de receptorproteiner, som aktiveres ved kobling af duftmolekyler. Hver receptortype er specialiseret til selektivt at binde et specielt duftstof. Af de ca. 2000 forskellige typer olfaktoriske receptorproteiner hos et menneske danner den enkelte sansecelle kun én eller ganske få typer. Celler, der danner samme receptortyper, findes samlet i klynger symmetrisk beliggende i højre og venstre næsehule.

Duftstoffer i luften i næsehulen opløses i epithelets slimlag og bindes direkte eller i kombination med hjælpestoffer i slimet til deres receptormolekyler. På denne måde vil forskelle i luftens indhold af duftstoffer give anledning til forskellige mønstre af aktiverede receptorceller i lugteepithelet.

Der er meget store forskelle mht. følsomheden over for forskellige stoffer. Hos mennesket er fx følsomheden for visse æteriske olier omkring 1 mia. gange større end for alkohol. Forskellene er knyttet til stoffernes opløselighed i slimlaget, fedtopløseligheden og evne til receptorbinding.

De olfaktoriske receptormolekyler hører til klassen af G-proteiner (se signalstoffer). Aktivering fører gennem en række mellemled til en øget impulsaktivitet i receptorcellens fraførende nervetråd. Den komplicerede signalvej sikrer høj følsomhed og modvirker tilfældig aktivering uden duftstof (støj). Mellemleddene rummer også adaptationsmekanismer, således at følsomheden for vedvarende dufte aftager, mens følsomheden opretholdes for kortvarige duftstimuli, der gentages med to sekunders mellemrum eller sjældnere.

Signaler fra de omkring 25 mio. sanseceller i det olfaktoriske epithel ledes til lugtenerven (hjernenerven bulbus olfactorius), der ligger som en udposning forrest på hjernens underside. Her dannes forbindelser med nerveceller organiseret i 2000 klynger, glomeruli. Disse forbindelser er ordnet således, at en klynge sanseceller i det olfaktoriske epithel med samme receptormolekyler danner forbindelser til celler i samme glomerulus i lugtenerven. På denne måde vil de forskellige duftstoffer, der aktiverer forskellige områder af lugteepithelet, også aktivere forskellige grupper af glomeruli. Disse specifikke forbindelser vedligeholdes løbende, selvom sanseceller og dermed nervetrådene løbende fornyes. Ud over denne rumligt adskilte repræsentation i lugtenerven er der forbindelser mellem glomeruli, som kan være grunden til, at det endelige sanseindtryk opfattes som en usammensat helhed.

Lugteindtryk kan huskes og har indflydelse på tankevirksomhed, følelser og regulatoriske hjernefunktioner. Mekanismerne herfor er ukendte, men forbindelser fra lugtenerven til hjerneregioner med disse funktioner er beskrevet.

Menneskets evne til at skelne dufte falder med alderen og er ofte reduceret med 25-50% hos 20-50-årige. Visse sygdomme kan betinge nedsat lugtesans, anosmi, og ca. en ud af hver 1000 fødes med en genetisk betinget manglende evne til at opfatte en bestemt duft pga. en receptordefekt.