Descripción
general de la intervención de los fenómenos superficiales en la
excitación olfativa
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artículo basado en el original de Jacques Le Magnen publicado en
La Parfumerie moderne
- Vol 36 1948 - 1949 -
Introducción
El término fijación, tal como lo emplean los perfumistas designa
una operación técnica tendente a unir las mezclas de las
sustancias odorantes y sus solventes, y adicionalmente, a que
ciertas características de volatilidad respondan a las condiciones
de empleo del perfume.
El resultado buscado se obtendrá mediante los componentes de la
mezcla y los productos fijadores que se añadan, y entre la mezcla y
su sustrato, las fuerzas de cohesión se modificarán en el sentido
deseado y en función del conjunto de las constantes de volatilidad
de cada uno de los componentes.
Son esas mismas fuerzas las que intervienen en el fenómeno de
adsorción o de fijación de todas las especies químicas sobre las
superficies de líquidos o sólidos. O podemos postular que
actualmente podemos pensar que la adsorción de moléculas gaseosas
sobre la superficie de la mucosas y particularmente sobre las
terminaciones de la neurona olfativa y son las características de
adsorbabilidad de las especies químicas sobre el sustrato las que
vienen constituídas por estas terminaciones, y esta adsorbabilidad
sería la causa del origen de la odorabilidad o inodorabilidad de
las moléculas, de la intensidad y de la calidad de olor y de las
diversas modalidades del funcionamiento sensorial.
Nos preguntamos cuáles son los elementos de la concepción del
funcionamiento del mecanismo fisiológico de respuesta a los
estímulos olfativos que, si se verifican, deberían aclarar el
problema de la técnica de la fijación.
Consideramos generalmente como evidente que los cuerpos odorantes
poseen una aptitud particular de adsorberse sobre las superficies,
independientemente de la naturaleza y composición de éstas.
La evidencia es que aparentemente se valora que la adsorción de
las sustancias odorantes sobre las superficies es lo que determina
su odorabilidad, y pudiera ser empíricamente muy interesante si
comparamos la adsorbabilidad de los cuerpos inodoros sobre estas
mismas superficies.
El primer estudio minucioso de la cuestión se debe a Ouchakov (
1930 ). Este autor estudió la medida de la adsorbabilidad de
diversos cuerpos odorantes sobre los adsorbentes físicos más
comunes, la persistencia del olor en el adsorbente saturado, para
encontrar así, mediante la aplicación de las moléculas odorantes,
las leyes de adsorción determinadas por los métodos físicos sin
tener en cuenta la odorabilidad y particularmente, la relación con
los pesos moleculares y la volatilidad, las leyes de la velocidad de
adsorción en función de la presión, etc.
Por lo que demuestra Ouchakov, de una forma contraria a su propia
interpretación, que los cuerpos odorantes se comportan de una forma
independiente de la adsorción sobre los sustratos estudiados como
otros cuerpos, y demuestra que bajo ningún concepto el fenómeno de
la odorabilidad constituye el factor esencial de la excitación
olfativa, esto es de la odorabilidad de las moléculas.
El papel de la adsorción y de la adsorbabiliidad específica de las
moléculas de diversos cuerpos sobre el sustrato orgánico complejo
que constituyen las terminaciones olfativas no puede ser puesto en
evidencia sólo por la confrontación de los datos establecidos por
el funcionamiento sensorial, las condiciones de la estimulación y de
la evolución de la sensación y la eficacia comparada de las
diversas estructuras moleculares con las leyes conocidas de la
adsorción, con el fin de tener en cuenta tal o cual razón.
No podemos dar aquí más que una breve descripción de tal
confrontación. Bastará sin embargo, constatar que los fenómenos de
superficie en el sentido amplio y sus leyes son aptos al dar cuenta y
son probablemente la base del mecanismo de la receptividad olfativa
perférica.
Sabemos que la cantidad de materia adsorbida sobre un sustrato es
una función discontínua del tiempo, la saturación por la creación
de una capa monomolecular interviene en los primeros segundos, e
interesa la mayor cantidad de la materia que será finalmente
retenida en el equilibrio.
O el paso de la elevación del umbral de identificación a lo largo
del tiempo y hasta la fatiga olfativa, la importancia desde este
punto hasta la desaparición de las sensaciones después de un tiempo
más o menos largo. Esta especificidad encaja bien con las hipótesis
de la fijación superficial como la causa de la excitación y de la
saturación rápida de la superficie sensible por la adsorción.
Según la ley de Freundlich, las cantidades de vapor adsorbidas son
proporcionales a las tensiones de vapor, y según otros autores, la
velocidad inicial de esta adsorción es igualmente proporcional a la
tensión de vapor.
O, Woodrow et Karpman demostraron en el lejano 1917, que los
experimentos destacables, los cuales requerirían pruebas reiteradas
y completas que los tiempos de fatiga, las condiciones de
estimulación siendo los mismos compuestos eran proporcionales a las
tensiones de vapor. Estos tiempos de fatiga son los mismos para
diversas sustancias, a tensiones de vapor iguales, es decir para
concentraciones moleculares iguales, y esto tiene que coincidir con
la ley de la adsorción según la cual las cantidades de gas
adsorbido por un mismo sustrato son iguales en volumen.
Nuevos avances mostrados ( J Le Magnen, 1947 ) que la estimulación,
es decir, que el nivel cualitativo de la eficacia olfativa es función
del número de moléculas que alcanzan la mucosa por la unidad de
tiempo. Esto se explica fácilmente recurriendo a las mismas leyes de
adsorción.
La adsorbabilidad de una sustancia es de mayor importancia que si lo
comparamos con el peso molecular, independientemente que sea más o
menos elevado, y aún menos si es más volátil.
La cantidad de materia necesaria para saturar una superficie
adsorbente dada es menor cuanto más volátil sea y cuanto menos sea
su peso molecular.
D. Dervichian ( 1949 ) basándose en las condiciones necesarias para
la formación de capas de adsorción sobre la superficie de agua (
determinados por los trabajos de Langmuir, Devaux, etc ) mostraron
justamente que, si la adsorción intervienen en la fijación de la
molécula odorante sobre las terminaciones olfativas, y que esta
fijación se efectúe mediante la disolución en el líquido acuoso
de Bowman, una mayor solubilidad en el agua o una volatilidad mayor
deben ser teóricamente los factores favorables a una eficacia
olfativa más fuerte. Estos 2 factores actúan, en efecto, para traer
una saturación superficial con menor cantidad de materia. O,
conociendo la menor solubilidad en agua de la inmensa mayoría de
los cuerpos odorantes, la eficacia de los cuerpos hidrosolubles como
la piridina, el fenol, la acetona, etc. así como cuerpos más
volátiles como el éter por ejemplo.
Dervichian lo justifica mediante la evolución de la eficacia de una
serie homóloga como la de los alcoholes. Los primeros términos son
solubles en el agua y muy volátiles en cambio, los términos
superiores son poco solubles y casi inodoros, y esto se puede
justificar que no son lo suficientemente volátiles para permitir el
transporte hacia la mucosa. En cambio los términos de volatilidad y
de solubilidad medios son los más odorantes, ya que parecen
responder mejor a la fijación superficial ( adsorción ).
Del mismo estudio la adsorción en capas moomoleculares sobre la
superficie del agua depende de la sustancia en solución y resulta
que la cantidad adsorbida no depende de la cantidad absoluta de
moléculas en solución, sino de la cantidad de molecúlas necesarias
para alcanzar la tasa de saturación.
Los vapores se comportan en la adsorción como las moléculas en
disolución, y resulta que si en la adsorción interviene un fenómeno
de penetración celular, la relación de la concentración a la
concentración de saturación de las disoluciones o de las
disoluciones gaseosas de diversas especies químicas debe ser
constante.
O Gavandant y sus colegas, estudiando diversos receptores celulares,
y particularmente, los quimiorreceptores gustativos tuvieron el
mérito de poner en valor un valor constante para los receptores
homogéneos.
En el sentido olfativo donde ellos buscaron esta misma constancia,
los resultados se revelaron poco satisfactorios. Esto no desmiente de
la intervención de los fenómenos superficiales, ello demuestra sin
duda de las diversas especificidades en juego, mas que una serie
homóloga.
El menor interés en la hipótesis de la intervención de fenómenos
de superficie en los mecanismos de la excitación olfativa no es, en
efecto, la posibilidad de ofrecer dar cuenta de una especificidad
cuantitativa y cualitativa de la recepción y , por eso, de la
sensación de traducir para la discriminación olfativa posible de
cientos de miles de especies químicas, y también de
estereoisómeros, especificidad de recepción empujadas por las
exigencias de que hasta la configuración estérica más exacta de la
molécula. La imagen de la llave y de la cerradura a menudo fue
empleada par representar la especificidad de una molécula sobre un
sustrato físico.
G. Ehrensward ( 1941 ) ha demostrado la extraordinaria especificidad
de la adsorción de diversas moléculas en la interfase de separación
de 2 soluciones, formando pares que se conforman al igual que otros
modelos celulares.
Se ha demostrado que las cantidades laminares activas eran del orden
de las que intervienen en la excitación olfativa.
De otra parte ( y es un hecho muy interesante ) se ha constatado que
los pares formados presentan la misma especificidad adsortiva (
manifestada por el potencial de la interfase ) para moléculas
químicamente muy diferentes pero isómeras entre sí.
O, de tales sustancias, tales como el benceno o el tiofeno, el
benzaldehido o el furfural, etc poseen un mismo olor. No podemos
evidentemente declinar que los mismos pares son en realidad las
terminaciones sensoriales.
Además del paralelismo cualitativo y cuantitativo de los receptores
de estos modelos y de la neurona olfativa defiende la posición en
favor del mismo fenómeno físico y químico en los 2 casos.
La complejidad de los fenómenos superficiales en la excitación
olfativa es sin duda mucho más considerable de lo que podría
deducirse de los trabajos del fisiólogo sueco.
Los trabajos realizados por Adrian para la medida del potencial de
acción del nervio olfativo imponen la noción de las afinidades
específicas infinitamente diferenciadas de cada receptor por las
diversas moléculas eficaces. Necesitamos conocer la naturaleza del
medio celular para intentar comprender los mecanimos de estas
afinidades múltiples.
Los trabajos recientes que realizamos y que ponen de manifiesto que
en la evolución de ciertas sensibilidades la intervención de
procesos inmunológicos, nos permite hacer la hiótesis de que el
medio está constituído por proteínas conformadas, análogas a las
que, como el suero, bajo el nombre de anticuerpos fijam con un grado
extremo de especificidad, las dichas moléculas antigénicas.
