Psy w walce z COVID-19

Genialny psi nos

Niesamowity zmysł węchu pies zawdzięcza złożonej budowie nosa. Składa się on z nabłonka węchowego z ok. 300 milionami receptorów zapachowych. Dla porównania ludzki nabłonek węchowy posiada jedynie ok. 40–50 milionów receptorów. Nabłonki te różnią się nie tylko liczbą receptorów, ale również powierzchnią, która w zależności od rasy psa może wynosić od 120 do nawet 390 cm2, a dla człowieka wynosi raptem 5–7 cm2.

Za doskonałością psiego węchu stoi również mózg psa, który jest dużo lepiej przystosowany do analizowania zapachów i ma znacznie bardziej rozbudowaną opuszkę węchową, czyli część mózgu z neuronami odpowiedzialnymi za rozpoznawanie zapachów. U psa waży ona przeciętnie 5 gramów, u człowieka zaledwie 1,5 grama. Do tego należy dodać również proporcjonalnie większe płaty węchowe u psów oraz znacznie większą liczbę genów odpowiedzialnych za odbiór zapachów niż u człowieka.

Tak jak człowiek odbiera świat głównie za pomocą wzroku i dostrzeganych obrazów, tak pies odtwarza obrazy ze świata poprzez zapachy. Psy, które genetycznie są lepiej przystosowane do odbierania zapachów ze środowiska, również inaczej korzystają ze swojego zmysłu węchu. Węch jest zmysłem dominującym u psa. Najważniejszym i najbardziej rozwiniętym, a narządy do odbioru i analizy zapachów są odpowiednio do tego przystosowane, począwszy od zimnej i wilgotnej powierzchni trufli nosowej, która ułatwia przyleganie i rozpuszczanie cząsteczek zapachowych, przez dodatkowe narządy w jamie nosowej, takie jak narząd Jakobsona, aż po świetnie rozwinięty i przystosowany do analizy złożoności zapachów mózg. Odbierane przez psa bodźce zapachowe przekazywane są wprost do mózgu, w którym odbywa się ich analiza.

Kolejną niezwykłą cechą psiego nosa jest samo przystosowanie do węszenia, które odbywa się zupełnie niezależnie od oddychania. Podczas węszenia powietrze przedostaje się górną częścią komory nosowej, gdzie natrafia na specjalną porowatą strukturę kostną, na której osadzają się i kumulują cząsteczki zapachowe. Dzięki temu nie są one wydmuchiwane podczas wydechu. W czasie oddychania powietrze przemieszcza się dolną częścią jamy nosowej, poniżej tej struktury.

My, ludzie, kiedy wdychamy i wydychamy powietrze przez nos, przepływa ono tym samym korytarzem. Jeśli chodzi o psy, ich nozdrza mogą działać niezależnie od siebie. Fałd nosowy, czyli złożenie tkanki tuż wewnątrz nozdrzy, rozdziela zapach na dwie odrębne ścieżki – jedną dla węchu, która rozkłada zapach na poszczególne składowe, aby opisać psu każdy szczegół o tym zapachu, i jeden oddechowy, aby pies mógł oddychać. Tak skonstruowana jama nosowa zapewnia wysoce wydajny transport substancji zapachowych oraz zwiększa czas ich przebywania na bardzo czułym nabłonku węchowym, natomiast wewnętrzny przepływ powietrza oraz odrębne kanały przystosowane do oddychania i do węszenia zapobiegają rozcieńczaniu nawęszanej substancji, oraz rozproszeniu cząsteczek zapachowych podczas oddychania.

Wszystkie te czynniki składają się na niesamowite możliwości wykrywania i analizowania zapachów przez psy, a w połączeniu z ich zdolnością i chęcią do uczenia się, sprawia to, że pies i jego nos są obecnie najlepszymi bioczujnikami znanymi człowiekowi, wykorzystywanymi powszechnie do pomocy człowiekowi w wykrywaniu narkotyków, materiałów wybuchowych, różnego rodzaju nielegalnych substancji, osób zaginionych, a nawet gatunków roślin i zwierząt zagrożonych wymarciem.

„Jeśli jeden gram kwasu masłowego zostanie odparowany równomiernie we wszystkich pokojach dziesięciopiętrowego budynku biurowego, człowiek ledwo będzie w stanie dostrzec jego istnienie, stojąc w jednym z pokoi. Gdyby jednak ten sam gram kwasu masłowego został rozcieńczony, aby wypełnić powietrze nad całym Hamburgiem, pies mógłby nadal postrzegać go na wysokości 300 stóp (ponad 90 m)” (William Syrotuck – „Scent and the Scenting Dog”).

To właśnie ta zręczność w wykrywaniu cząsteczek zapachowych może sprawić, że psy staną się naszymi sprzymierzeńcami w walce z wirusem, który zabił już ponad milion ludzi na świecie. Naukowcy od dawna wiedzą, że osoby chorujące na różnego rodzaju choroby wytwarzają specyficzny zapach, pozostawiając tzw. odcisk zapachowy (odor print), cechujący daną jednostkę chorobową. W zależności od typu infekcji i zaatakowanego przez nią organu wytwarzają się szczególne związki zapachowe charakteryzujące daną chorobę.

Psy, które wyszkolone zostały do rozróżniania wyuczonego zapachu, czyli mieszanki substancji lotnych typowych dla danej choroby, są w stanie wykryć i wskazać spośród szeregu próbek zapachowych właśnie te zainfekowane. Tego typu psy, szerzej znane jako medical detection dogs, wykorzystywane są do badań przesiewowych w chorobach takich jak nowotwory, malaria, choroby neurologiczne czy infekcje bakteryjne. Takie działania pozwalają na wczesną diagnozę pacjenta, zanim jeszcze wystąpią objawy choroby, a co za tym idzie, na wdrożenie leczenia na bardzo wczesnym etapie i często uratowanie zdrowia i życia osoby chorej.

Dziedzina detekcji zapachowej jednostek chorobowych wciąż ewoluuje, a jej koncepcja, czyli identyfikacja odcisków zapachowych znanych już, jak i nowo pojawiających się chorób, ma przysłużyć się do ich szybszego, mniej inwazyjnego oraz dokładniejszego wykrywania zarówno przez psy, jak i elektroniczne nosy, niż pozwalają na to obecnie dostępne formy testów klinicznych.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!