Обоняние собак

Установлено, что значительно ослабляет обоняние отсутствие в рационе собак витамина А, избыток острых приправ (перец и т.д.). Обонятельный аппарат собаки чрезвычайно чувствителен. Даже несколько съеденных кусочков острого сыра могут временно повлиять на ее способность улавливать запахи /2/.

Кинологу необходимо помнить также о том, что работа в не проветренном и пыльном помещении может крайне неблагоприятно сказаться как на эффективности поисковой деятельности, так и на здоровье собаки.

Описывая анатомо-физиологические особенности собаки, мы неоднократно ссылались на запахи, запаховые молекулы и т.п. Но что же такое запах? Какими свойствами он обладает? Что наука знает о запахах?

Общие представления о запахах. Классификация запахов.

Учеными было сделано много попыток выделить основные запахи по примеру четырех основных вкусовых ощущений. Наиболее распространенная классификация принадлежит  Дж. Эймуру. Еще будучи студентом Оксфордского университета, Эймур заметил большие различия в химическом строении одинаково пахнущих веществ. Он исследовал более 600 органических соединений с детально описанными запахами и в 1952 году опубликовал свою стереохимическую теорию обоняния, в которой все запахи охарактеризованы на основе семи первичных. Теория Эймура классифицирует химические вещества по форме и величине их молекул. Автор постулирует существование семи основных типов рецепторов, характеризующихся особыми рецепторными участками, в которые могут входить молекулы определенной формы. Так, молекулы вещества с камфорным запахом приблизительно сферические, а у веществ с мускусным запахом они имеют форму дисков. Теория Эймура получила подтверждение в некоторых дальнейших исследованиях, но все же остается противоречивой /7/.

Первичные запахи с химическими и бытовыми примерами (по Эймуру, 1963).

Сильным запахом обладают все летучие вещества (эфир, бензол, йод, бензин, ацетон и т.п.). Эти вещества способны быстро образовывать высокие концентрации запаховых частиц в воздухе и обладают сильными запаховыми свойствами. Однако запахи летучих веществ крайне не стойкие: они плохо сохраняются, быстро испаряются, улетучиваются и выветриваются.

Вещества, имеющие малую летучесть, обладают слабой запаховой силой, поэтому ощутимая запаховая концентрация создается медленно. При этом запаха этих веществ являются стойкими и долго сохраняются на местности, предметах и других объектах.

Особой стойкостью отличаются запахи органического происхождения.

Пороговые концентрации различных запахов.

Работая в паре с поисковой собакой, кинолог должен хотя бы в некоторой степени уметь “взглянуть” на ситуацию с ее стороны. Естественно, что мы по-разному воспринимаем различные запахи, и способности собак гораздо больше наших – человеческих. Однако знания о пороговых концентрациях восприятия определенных запахов у собак и человека помогут хотя бы теоретически приблизиться к пониманию “запахового мира” собаки.

Нейхаус, измерив пороговые концентрации[6] различных веществ у собак и людей выделил две основные группы запахов /9/.

В первую группу вошли запахи типа уксусной и масляной кислоты – эти запахи собака чувствует в концентрации в миллионы раз меньше чем человек.

Во вторую группу вошли запахи типа меркаптана и ионона – на эти запахи у собак порог чувствительности только в тысячу раз ниже человеческого.

Здесь приведены средние значения пороговой чувствительности, но следует учитывать, что всегда существуют значительные индивидуальные отклонения, будь то люди или собаки.

Из проведенного сопоставления Нейхаус делает следующие выводы: во-первых, чувствительность собаки, в миллионы раз превышающая нашу может объясняться ее естественной приспособленностью  к улавливанию запахов, которые мы не воспринимаем. Во-вторых, в случае, когда чувствительность отличается только в тысячу раз можно предполагать, что человек и собака имеют сходные рецепторы, но пахучие молекулы легче достигают рецепторов собаки, чем человека

Пороговая чувствительность сложных запахов.

Изменив  описанный выше прибор по определению чувствительности к запахам у собак таким образом, что с его помощью собаке можно было предлагать в потоке воздуха не одно пахучее вещество, а более или менее сложную их смесь Нейхаус сделал попытку описать восприятия собакой сложных запахов.

Для смеси масляной и изовалериановой или капрановой  кислот, например, порог ощущения был значительно ниже пороговых концентраций соответствующих индивидуальных веществ. Нейхаус на этом основании сделал вывод, что указанные вещества имеют что-то общее, помогающее им взаимно усиливать запах друг друга. Для смеси совершенно несхожих веществ таких как масляная кислота и альфа-ионон, порог приблизительно соответствовал пороговым концентрациям каждого из этих соединений.

В другом эксперименте собака должна была определить смесь из четырех алифатических кислот (пропионовой, масляной, изовалериановой и каприловой) от такой же смеси, содержащей кроме этого небольшое количество пятой кислоты – капроновой. Оказалось, что собака может различить их даже в тех случаях, когда концентрация капроновой кислоты значительно ниже порога ее индивидуального восприятия. Другими словами, характер сложного запаха может меняться в присутствии подпороговых количеств примесей или следов других компонентов. Когда Нейхаус повторил эксперимент с добавлением капроновой кислоты к смеси из четырех очень различных по запаху веществ (диацетил, эвгенол, ионон, перон) оказалось, что для того чтобы собака ощутила изменение запаха этой смеси, необходимо было добавлять в нее капроновую кислоту в количестве, превышающем значение пороговой концентрации этого вещества, взятого в чистом виде.(Райт)

По-видимому, для сложных запахов, в состав которых входит несколько пахучих веществ с разными пороговыми концентрациями характерно изменение качества запаха в зависимости от изменения его концентрации. По мере уменьшения концентрации отдельные компоненты один за другим выпадают. Тот запах, который остается последним, тоже вполне специфичен, но имеет уже другое качество.

Итак, обзор некоторых аспектов одорологии показал насколько сложен мир запахов. Заменяя лишь один элемент в строении молекулы можно фактически полностью изменить ее запах. Еще более неоднозначной оказывается ситуация с запахом сложных химических соединений, к которым в большинстве случаев и относятся запахи наркотиков. В различных комбинациях химических соединений может произойти либо усиление, либо подавление определенного запаха. Все сказанное выше подчеркивает высокую значимость работы поисковой собаки, способной обнаруживать наркотические вещества по запаху даже в самых сложных условиях и в крайне незначительных концентрациях.

Большое значение в работе кинолога с поисковой собакой будут играть факторы внешней среды. Грамотное использование знаний об этих факторах может в значительной степени облегчить работу как собаки так и кинолога.

Ветер и потоки воздуха

Огромное влияние на результативность собаки в поиске наркотика могут оказывать ветер и потоки воздуха. Это наиболее важные и изменчивые факторы, которые необходимо рассматривать всякий раз перед началом работы или дрессировки по поиску наркотиков. Как только запах, распространяемый наркотиком, подхватывается ветром или потоком воздуха, кинолог должен строить работу собаки так, чтобы извлечь максимальную выгоду из этих факторов.

Запах, распространяемый потоком воздуха, образует так называемый “запаховый конус” с вершиной в источнике запаха. По мере удаления от начальной точки потоки воздуха будут расширять и удлинять этот угол. Таким образом, при слабом ветре угол будет широкий, а запах будет распространяться очень медленно. Необходимо также учитывать те препятствия, которые будут вставать на пути воздушных потоков и ветра, природные или созданные человеком. Эти препятствия могут вызывать непредсказуемые отклонения направления ветра и воздушных потоков. При этом разносимый запах будет в значительной степени рассеян, что затруднит работу собаки.

По ряду причин оценить условия ветра на открытой местности может оказаться весьма затруднительным. Часто кинолог старается определить это условие на уровне лица (около полутора метров над землей). Но это не дает нам верной оценки реальных условий. Американскими учеными был проведен эксперимент /12/, где замерялась температура на разном расстоянии от земли в различное время суток. Так, в середине дня температура поверхности земли составило 38°С, в полуторе сантиметров выше она была 34°С, на 30 см выше она была 27°С, а на высоте 122 см она была 10°С. Когда село солнце температура земли была 13°С, в то время как тридцатью сантиметрами выше она была 30°С. Эти различия в температуре обуславливают большое количество турбулентных потоков на уровне земли, значительно затрудняющих работу поисковой собаки.

Исследовать воздушные потоки можно с помощью дыма, распространяемого из источника запаха (наркотика). Еще более трудной задачей представляется отслеживание воздушных потоков внутри различных помещений. Известно, что в плохо проветриваемых зданиях запах будет сильнее у источника из-за недостаточной циркуляции воздуха и как следствие слабого рассеивания. При сильной циркуляции воздуха, вызываемой, например, кондиционерами, запах будет быстрее рассеиваться, и в то же время, от источника будет отделяться меньше запаховых молекул из-за невысокой влажности воздуха. (Практический пример)

Однако даже в непроветриваемых помещениях все равно будут существовать потоки воздуха. Их может создать даже человек, проходящий мимо. Эти потоки также будут влиять на рассеивание запаха. В некоторых случаях это может препятствовать собаке находить, узнавать и следовать запаху. Но, в большинстве случаев незначительные воздушные потоки будут напротив способствовать определению источника.

Влияние метеоусловий на обоняние.

Изучением влияния внешних факторов на обоняние собак занимались С.А. Корытин и В.К. Карпов /5,6/. Ими был проведен анализ метеоусловий, пространственного расположения источника, влияние сезона года и времени суток. Согласно результатам исследования, полученным С.А. Корытиным, пик обонятельной чувствительности у собак приходится на март и август. Им же было отмечено некоторое повышение результатов работы собак с увеличением атмосферного давления, но на статистически недостоверном уровне.

Установлено, что повышенная влажность воздуха благоприятна для работы собаки. Специалисты считают, что при повышенной влажности воздуха запаховые частицы менее активно срываются с поверхности предметов и за счет этого диффундируют в воздух в течение более длительного срока. Кроме того, влажный воздух не иссушает слизистую оболочку носовой полости собаки.

На обоняние собак могут также оказывать влияние осадки. Значительное ухудшение поисковой работы собаки отмечено во время грозы (68,8%) (В.К. Карпов). Столь значительное снижение эффективности можно объяснить тем, что наряду с интенсивным действием крупных капель и, как правило, наличия порывистого ветра, в воздухе образуется большое количество озона.

Можно предположить, что при высокой температуре воздуха наряду с более быстрыми потоками, направленными вверх, и более быстрыми химическими реакциями по дезодорации запаховых молекул. Заметную роль играет перегревание организма собаки, что вызывает одышку, иссушение слизистой оболочки носа, а также переутомление и как результат, снижение показателей и отказ собаки от работы. Температура воздуха ниже -20°С по ряду причин также отрицательно влияет на улавливание запаха (столь низкие температуры ведут к быстрому переохлаждению полости носа собаки).