Как работают вкусовые рецепторы? Задняя часть языка более всего чувствительна к.

Многие люди очень любят вкусно поесть. Причем некоторые предпочитают соленые продукты, другие считают себя любителями остренького, ну а про сладкоежек знают все без исключения. Но как же иногда бывает трудно объяснить свои пристрастия в еде и что такое происходит с нами, когда мы едим наше любимое блюдо. Физиология вкуса – направление еще очень молодое и находится в самом начале своего пути. Но именно она занимается исследованием вкусовых рецепторов.

Они находятся на языке и с их помощью мы различаем вкус той, или иной пищи. Например, вкусовые рецепторы на языке человека для сладкого и горького были открыты совсем недавно – 10 лет назад. Но только их одних вовсе недостаточно, чтобы подробно объяснить все радости гурманства. Мозг человека также оказывает влияние на эти ощущения. Давайте постараемся сегодня разобраться в механизме распознавания различных вкусов

Как вы думаете, сколько их может ощущать язык человека? Всем нам знакомы такие вкусы, как сладкий, горький, кислый и соленый. Но современные специалисты в этой области уже обсуждают и новые ощущения, которые пока не входят в официальную классификацию. К ним относят, к примеру, металлический привкус, а также вкусы жира, воды, кальция.

Еще совсем недавно принято было считать, что вкус жира является просто специфической текстурой и запахом. Однако проведенные японскими учеными эксперименты на грызунах, показали, что вкусовая система этих животных распознает и липиды. В последнее время ученые все чаще стали говорить о существовании еще одного вкуса - глютамата натрия. Этот химический усилитель присутствует практически во всех современных продуктах.

Чистые и смешанные вкусы

Все ощущаемые рецепторами вещества можно разделить на чистые ощущения и смешанные. При этом все чистые вкусовые ощущения у человека одинаковы. Например, наши рецепторы одинаково улавливают чистый горький одинаково, не зависимо от его происхождения. Различается только его сильное или слабое воздействие.

Поэтому, нельзя говорить о нескольких видах горького, сладкого или соленого. Можно констатировать лишь интенсивность ощущений: более яркий или более блеклый вкус. При этом нужно отметить, что чистый соленый может быть только у поваренной соли. Все другие соленые вкусы различаются только по интенсивности.

Смешанные - происходят при соединении нескольких чистых. При этом и возникают разнообразные ощущения, которые улавливают наши рецепторы. Некоторые из них вызывают отторжение, а другие чрезвычайно ценятся гурманами.

Что такое вкусовые рецепторы?

Они представляют собой определенные клетки на поверхности языка и мягкого неба. Благодаря им мы и ощущаем всю гамму вкусового разнообразия. Клетки собраны в так называемые луковицы, которые располагаются на вкусовых сосочках. Ими, в свою очередь, выстлана вся поверхность слизистой оболочки языка. Они располагаются не равномерно, а группами. Именно поэтому, ели соль попадает не на «ее участок», то вы не почувствуете соленого вкуса.

Различение и определение ощущений от пищи зависит не только от рецепторов, но и от обоняния человека. Многие наверняка замечали, что при сильном насморке, вкус еды радикально меняется. Например, ощущение от свежего лука становится аналогичным вкусу яблока.

Также работа рецепторов зависит от температуры во рту. Например, если язык охладить ниже 20-38 градусов, то многие не почувствуют вкуса сладостей. Это же происходит и при нагреве.

Ощущения резко меняется и от определенного сочетания веществ. Например, вкус сыра может усиливать ощущения от вина. А если пред тем, как выпить глоток этого напитка съесть что-нибудь сладкое – они могут стать вовсе неприятными.

Нужно также сказать, что вкус пищи ощущается рецепторами в результате выделения слюны. Это способствует активной выработке желудочного сока, что, в свою очередь, способствует пищеварению.

Можете себе представить, что даже зубы участвуют в восприятии того или иного вкуса. Вокруг их корней располагаются участки, которые действуют как датчики давления. Они дают сигналы мозгу о структуре и твердости пищи. Поэтому, как доказано учеными, если во рте много зубов с удаленными нервами, ощущения от пищи бывает сильно изменены.

Нужно сказать, что вкус, является ощущением, в котором собрана воедино определенная информация. В нее входят данные от вкусовых, тепловых и обонятельных рецепторов и данные от механических датчиков зубов. Примерно за доли секунды, с помощью нервных окончаний, первая информация доходит до центральной коры головного мозга.

Лицевой нерв сигналит, об информации вкусовых луковиц, расположенных на передней части языка и на нёбе.

Тройничный нерв доставляет информацию о текстуре и температуре в ротовой области.

Языкоглоточный нерв передает вкусовую информацию с задней трети языка.

А всю информацию из горла и надгортанника передает блуждающий нерв .

Затем все этим сигналы, проходя область продолговатого отдела мозга, оказываются в таламусе. Там они соединяются с обонятельными сигналами и поступают в кору головного мозга.

Завершая наш разговор, хочется добавить, что с развитием пищевой промышленности, появляются все новые вкусы и запахи. В скором времени, они возможно тоже получат свое название и появятся в официальной классификации вкусов.

Во время еды человека интересует не только количество пищи, но и ее вкусовые качества. Вкус - психофизиологическая функция, обеспечивающая способность ощущать и различать химические свойства веществ, поступающих в полость рта. Раздражители вкусовых ощущений - сладкое, соленое, кислое, горькое. Рецепторы вкуса (хеморецепторы) расположены на поверхности языка (кроме его нижней части), нёбе, миндалинах и задней стенке глотки.

Относительная концентрация рецепторов по этим участкам неодинакова. Так, кончик языка реагирует преимущественно на сладкое, задняя часть языка более чувствительна к горькому, а левый и правый край - к кислому.

Периферические вкусовые рецепторы языка связаны с нейронами чувствительных ганглиев черепно-мозговых нервов. Центральные отделы в стволе мозга представлены чувствительными ядрами этих нервов, и которых вкусовые сигналы поступают в таламус и далее - в новую кору большого мозга.

Вкусовая система ощущений нервными путями (соединена с нервным центром обоняния головного мозга. Именно поэтому прослеживается связь: при насморке ухудшается обоняние и снижается вкусовая чувствительность.

В установлении контакта с различными объектами окружающей среды и с другими людьми участвуют обоняние. Обоняние - это психофизиологическая функция, позволяющая ощущать и различать по запаху химические соединения, находящиеся в воздухе. Обонятельная сенсорная система включает периферические элементы и высшие отделы головного мозга.

Раздражители обонятельных ощущений - пахучие вещества, содержащиеся в воздухе. Рецепторы обонятельных ощущений, расположенные в верхней части носовой полости, воспринимают запахи веществ. Здесь же формируются электрические сигналы, которые через обонятельный нерв поступают в обонятельную луковицу - отдел мозга в лобной доле полушарии.

Строгой классификации запахов не существует. Обычно выделяют следующие запахи: цветочные (роза, ландыш и др.), горелые (табак, жареный кофе и т.д.), ароматические (камфара, перец), мускусные (мускус, амбра), луковые (лук, йод), козлиные (валериана, пот), наркотические (гашиш, опиум), тошнотворные (фекалии, загнившие мясные продукты). В этой связи ощущения также отождествляют с запахом перечисленных выше пахучих веществ.

По обонятельным и вкусовым ощущениям люди различаются слабо, хотя есть люди с повышенной чувствительностью к запахам и вкусовым качествам продуктов (дегустаторы, например). Обонятельные и вкусовые ощущения находятся под влиянием других видов ощущений. Например, ощущение голода обостряет чувствительность к сладкому и кислому, а запах ментола вызывает ощущение прохлады.

Установлено, что каждый человек имеет свой, характерный только для него, запах тела. Этот факт наряду с дактилоскопией используют для установления личности правоохранительные органы. А психологи, занимающиеся проблемами семьи и брака, рекомендуют паре, вступающей в брак, проверить себя на совместимость по запахам.

Человек познает окружающие предметы, прикасаясь к ним. При этом он получает информацию об их форме, поверхности, твердости, температуре. В таких случаях говорят, что человек познает мир через осязание. Осязание - психофизиологическая функция, позволяющая ощущать и различать форму, размер, характер поверхности и температуру объектов окружающей среды. Естественно, что эти параметры можно определить лишь на основе сочетания движении и непосредственных прикосновений.

Осязательные ощущения возникают на основе переработки информации, поступающей при раздражении температурных, тактильных, болевых, мышечных и суставных рецепторов. Таким образом, осязательные ощущения обеспечиваются работой кожной и нроприоцептивной сенсорных систем и, конечно, Высших отделов головного мозга.

Способность человека к осязательным ощущениям широко используется при восстановлении зрения, слуха и речи людям, которые их потеряли.

Самая простая радость в жизни человека – это вкусная еда. Казалось бы, идешь на кухню, открываешь холодильник, проводишь определенное время у плиты – и вуаля! – ароматное блюдо уже на столе, а эндорфины в голове. Однако с точки зрения науки весь прием пищи от и до складывается в сложный многогранный процесс. А как нам иногда бывает сложно объяснить свои пристрастия в еде!

Исследованием вкусовых рецепторов занимается молодая и еще только развивающаяся наука - физиология вкуса. Разберем некоторые основные постулаты учения, которые помогут лучше понимать наши вкусовые пристрастия и сиюминутные слабости.

Вкусовые рецепторы человека

Вкус является одним из пяти чувств восприятия, которые очень важны для жизнедеятельности человека. Основная роль вкуса – выбирать и оценивать пищу и напитки. В этом ему во многом помогают и другие чувства, особенно обоняние.

Механизм вкуса приводится в действие химическими веществами, содержащимися в пище и напитках. Химические частицы, собираясь во рту, превращаются в нервные импульсы, передающиеся по нервам в головной мозг, где они расшифровываются. Поверхность языка человека покрыта вкусовыми сосочками, которых у взрослого человека от 5 до 10 тысяч. С возрастом их количество уменьшается, что может вызывать определенные проблемы с различением вкусов. Сосочки, в свою очередь, содержат вкусовые почки, которые имеют определенный набор рецепторов, благодаря которым мы и ощущаем всю гамму вкусового разнообразия.

Они реагируют только на 4 основных вкуса - сладкий, горький, соленый и кислый. Однако сегодня часто выделяют еще и пятый – умами. Родиной новичка является Япония, и в переводе с местного языка это значит "аппетитный вкус". На деле же умами представляет собой вкус белковых веществ. Ощущение умами создают глутамат натрия и другие аминокислоты. Умами является важным компонентом вкуса сыров рокфор и пармезан, соевого соуса, а также других неферментированных продуктов – грецкого ореха, помидора, брокколи, грибов, термически обработанного мяса.

Вполне естественным объяснением выбора пищи считаются социально-экономические условия, в которых живет человек, а также работа его пищеварительной системы. Тем временем, ученые все больше склоняются к варианту, что вкусовые пристрастия определяются генами и наследственностью. Впервые этот вопрос был поднят в 1931 году во время исследований, в ходе которых происходил синтез пахучей молекулы фенилтиокарбомид (ФТК). Двое ученых по-разному восприняли вещество: для одного оно было горьким и очень пахучим, а другой нашел его абсолютно нейтральным и безвкусным. Позже руководитель исследовательской группы Артур Фокс проверил ФТК на членах своей семьи, которые его также не почувствовали.

Таким образом, в последнее время ученые склонны думать, что некоторые люди по-разному воспринимают один и тот же вкус и что одни запрограммированы набирать вес от картофеля фри, а другие могут есть его без вреда для фигуры - это вопрос наследственности. В подтверждение данному утверждению ученые из Университета Дьюк в США совместно с коллегами из Норвегии доказали, что люди имеют разный состав генов, отвечающих за запахи. В центре исследования стояло отношение гена OR7D4 RT к стероиду под названием андростенон, который в большом количестве содержится в свинине. Так, люди с одинаковыми копиями этого гена с отвращением относятся к запаху данного стероида, а обладатели двух разных копий генов (OR7D4 RT и OR7D4 WM), напротив, не чувствуют никакой неприязни.

Интересные факты о вкусах

• Вкусовые сосочки на языке человека живут в среднем 7-10 дней, затем умирают и появляются новые. Так что не удивляйтесь, если один и тот же вкус время от времени кажется вам немного разным.

• Около 15-25% людей в мире смело можно называть "супердегустаторами", то есть у них крайне чувствительный вкус, так как больше сосочков на языке, а следовательно, больше вкусовых рецепторов.

• Вкусовые рецепторы на языке человека для сладкого и горького вкуса были открыты всего лишь 10 лет назад.

• Все чистые вкусы ощущаются человеком абсолютно одинаково. Это значит, что нельзя говорить о нескольких видах сладкого вкуса. По вкусу как раз существует один сладкий вкус, который, впрочем, может различаться по интенсивности: быть более ярким, насыщенным или блеклым. Аналогично дело обстоит и с другими вкусами.

• Вкусовые рецепторы наиболее чувствительны в пределах 20-38 градусов. Если же охладить язык, например, льдом, то вкус сладкой пищи можно уже не почувствовать либо он может существенно измениться.

• Хороший вкус формируется еще в утробе. Так, ученые установили, что вкус некоторых продуктов передается не только через материнское молоко, но и через амниотическую жидкость, пока ребенок находится в животе у мамы.

• Американские ученые провели исследование, которое установило зависимость вкусовых пристрастий от возраста и пола человека. Так, девочки в большинстве своем предпочитают сладости, фрукты, овощи. А мальчики же, наоборот, любят рыбу, мясо, птицу и в большинстве своем равнодушны к шоколаду.

• Во время авиаперелета из-за высокого уровня шума у человека снижается вкусовая чувствительность к соленому и сладкому.

• Вкус печенья в 11 раз лучше раскрывается, если его запивать молочными напитками. А вот кофе, напротив, "убивает" все остальные ощущения. Поэтому если вы хотите в полной мере насладиться своим десертом, лучше выбирать правильные напитки и употреблять кофе отдельно от другой еды.

Сладкое

Сладкий вкус, пожалуй, самый приятный для большинства населения планеты. Недаром появилось выражение "сладкая жизнь", а не какая-нибудь другая. При этом сладкими бывают не только мучные и кондитерские изделия, но и продукты натурального происхождения. Вкупе с этим они еще и полезные. В составе большинства сладких продуктов содержится большое количество глюкозы. А как известно, глюкоза – основное метаболическое топливо для человеческого организма. Именно поэтому вкусовые рецепторы с легкостью распознают сладкий вкус, да еще и попутно вырабатывают гормоны счастья – серотонин и эндорфин. Следует обратить внимание на то, что подобные гормоны вызывают зависимость. Вот оно объяснение тому, что депрессию и стрессы мы предпочитаем заедать чем-нибудь сладеньким.

Не секрет, что чрезмерное употребление сладкого неблагоприятно сказывается на фигуре и состоянии кожи. Однако не стоит совсем отказываться от десертов. Не ешьте лакомства на голодный желудок и по мере возможности старайтесь заменить их на сухофрукты, мед, орехи.

Кислое

В состав большинства кислых продуктов входит аскорбиновая кислота. И если вам вдруг остро захотелось чего-то кисленького, знайте, это может свидетельствовать о нехватке витамина С в вашем организме. Такие вкусовые перепады могут даже служить сигналом наступающей простуды. Главное не переусердствовать: не стоит активно снабжать свой организм этим полезным веществом, все хорошо в меру. Переизбыток кислоты негативно сказывается на работе пищеварительной системы и состоянии эмали зубов.

Если в обмене веществ участвует много кислоты, организм постарается сам избавиться от ее излишков. Это происходит разными способами. Например, через легкие посредством выдыхания углекислоты или через кожу за счет выделения пота. Но когда все возможности исчерпаны, кислоты накапливаются в соединительной ткани, что ухудшает работу пищеварительной системы и провоцирует накопление шлаков в организме.

Суточная норма витамина С для взрослых мужчин и женщин составляет 70-100 миллиграммов. Особо много его в кислых ягодах (крыжовник, смородина, клюква), в цитрусовых и киви, в свежих овощах (особенно в болгарском перце).

У всех людей разные вкусы. Один начинает морщиться от запаха чуть пригоревшего мяса, а другой с удовольствием ест стручок перца или пьет приторное вино. В процессе своего развития человек научился различать четыре типа вкуса: соленый, горький, сладкий и кислый. Чувствительные клетки (то есть вкусовые рецепторы) воспринимают вкус. Они находятся в особых луковицах, расположенных в сосочках языка.

Вкусовые рецепторы языка бывают 4 видов. Они отличаются друг от друга локализацией и формой:

Желобковые (расположены на передней части языка);
- грибовидные (на кончике);
- листовидные (расположены на боковой поверхности);
- нитевидные (воспринимают только механическое воздействие и температуру, а также дают ощущение едкого, терпкого, вяжущего вкуса).

Некоторые виды животных свиньи) наделены способностью чувствовать на вкус обычную воду. Люди, в отличие от них, могут воспринимать только вкус примесей и различных химических соединений, содержащихся в жидкости. Вкусовые рецепторы существуют непродолжительное время - около десяти дней. Потом они отмирают и формируются новые. Данный процесс незаметен для человека и непрерывен.

Разные участки поверхности языка имеют разную чувствительность к веществам. Корень чувствителен к горькому, кончик - к сладкому, края - к соленому. При большинства кислых и горьких веществ чувствуется человеком почти одинаково.

Как формируется ощущение вкуса? Сначала на язык поступает вещество. Затем возникает прикосновение, а потом человек начинает чувствовать вкус. Определенные вещества способны усиливать ощущения, которые перерабатывают вкусовые рецепторы. К примеру, вкус качественного вина усиливается после сыра, а после сладкого оно может показаться очень кислым. Ощущаемый вкус будет зависеть от химических процессов, которые были вызваны на языке, а также от восприятия того или иного вкуса в сознании. Например, вкус ментола можно объяснить термическими ощущениями (происходит местное охлаждение за счет испарения), а острый, терпкий, жгучий, вяжущий, мучнистый - осязательной реакцией. Если задержать дыхание и зажать нос, то вкусовые ощущения могут в значительной мере измениться: лук становится сладким как яблоко. Если льдом в течение одной минуты охлаждать язык, то вкусовые рецепторы не почувствуют сладкого. Такой опыт можно провести с сахаром.

К сожалению, иногда рецепторы языка, отвечающие за вкус, дают сбой. Может развиться чувствительность повышенная - гипергевзия (при этом есть какую-либо пищу становится невозможным), пониженная - гипогевзия и авгезия, что означает полное отсутствие вкуса. Все эти состояния могут развиться при воспалении Именно оно может привести к тому, что вкусовые рецепторы перестанут правильно функционировать. Также изменение восприятия наблюдается при некоторых заболеваниях пищеварительной системы (соленое кажется сладким). Это может быть сахарный диабет, гастрит, воспаление пузыря желчного.

Через вкусовые рецепторы можно оказывать на человека лечебное (терапевтическое) воздействие. способно уничтожать в организме микробы, снижает уровень холестерина и артериальное давление; можжевеловое масло выполняет антисептическую и мочегонную функцию, помогает нормализовать процессы обмена веществ, а также повышает эластичность стенок сосудов; лавандовое обладает сахаропонижающим, противовоспалительным и спазмолитическим действием, а розмариновое растворяет камни в почках и снижает холестерин. Вкусовые рецепторы играют огромную роль в жизни человека. Сигнал, поступающий от них, регулирует количественно и качественно секрецию желудка. Кроме того, вкус - одна из самых больших радостей повседневной жизни.

Вкусовые рецепторы находятся на многих органах ротовой полости в раз­личной концентрации: на языке, нёбе, миндалине, задней стенке глотки, надгортаннике. В общей сложности их около 10000, и наибольшее количе­ство встречается на кончике, краях и задней части языка. На середине язы­ка и нижней его поверхности вкусовых рецепторов нет.

Рецепторы располагаются на сосочках языка. Каждый сосочек окружен порой, необходимой для сбора и накопления слюны, в которой растворя-

Рис. 6.17. Сосочки на поверхности языка (а) и вкусовые почки (б) (Carlson, 1992).

е тся вещество (рис. 6.17). Рецепторыназываются вкусовыми почками. Они имеют форму луковиц, состоящих из веретеновидных клеток, отделенных друг от друга опорными клетками. Каждая веретеновидная клетка обра­щена к поверхности поры своими микроворсинками.

Рис. 6. IS . Области языка, чувствительные к раз­личным вкусовым ощущениям (Carlson, 1992).

На языке около 2000 вкусовых по­чек. К каждой подходит 2-3 эффе­рентных волокна, оканчивающихся на вкусовых клетках. Передняя часть языка иннервируется волокнами язычного нерва (веткой тройнично­го нерва), задняя треть - языкогло-точного, небольшая часть надгортан­ника - вагусом. Раздражение элект­рическим током этих нервов вызыва­ет ощущение вкуса. Для ощущения едкого, вяжущего и терпкого вкуса дополнительно требуется раздраже­ние обонятельных, болевых, тепло­вых и тактильных рецепторов поло­сти рта. Для всех нервов, несущих информацию от вкусовых рецепторов, ха­рактерна адаптация, т. е. прекращение импульсации при длительном воз­действии одного и того же вещества (Бабский и др., 1972).

Вкусовые рецепторы различного типа распределены на поверхности язы­ка неравномерно. Кончик языка наиболее чувствителен к сладкому и соле­ному, боковые стороны языка сильнее реагируют на кислое, а задняя его часть, мягкое небо и глотка лучше воспринимают горькое (рис. 6.18).

До сих пор точно неизвестно, один или два вида рецепторов имеется у человека для сладкого. Предполагается, что существуют отдельные рецеп­торы, реагирующие на сахарин и нечувствительные к глюкозе, а также ре­цепторы, активирующиеся при действии глюкозы (Schiffman e. а., 1986). По-видимому, нет одного типа рецепторов для горького. У людей с наследствен­ной недостаточностью в определении вкуса фенилтиокарбамида одновре­менно снижена чувствительность к кофеину, но они могут ощущать горь­кий вкус некоторых других веществ (Hall e. а., 1975).

Проводящая система вкусовых ощущений

Информация от рецепторов, расположенных в передней части языка, идет в составе барабанной струны (chorda tympani) ветви седьмого черепномоз-гового (лицевого) нерва; от рецепторов задней части языка - в составе языч­ной ветви девятого черепномозгового (языкоглоточного) нерва; десятый че-репномозговой нерв (вагус) несет информацию от рецепторов неба и глот­ки. Первое переключение вкусовой информации происходит в ядре одиноч­ного тракта в продолговатом мозге. Далее информация поступает в пара-бранхиальные ядра моста (Pfaffman e. а., 1979), откуда нейроны проециру­ются в таламическую вкусовую область в составе медиальной петли. Ней­роны таламуса направляют проекции в область коры головного мозга, ло­кализованную несколько вентральнее от лицевой области соматосенсорной коры (рис. 6.19) (Kalat, 1992). Обонятельные волокна также подходят к ла­теральному гипоталамусу и лимбической системе. Считается, что гипотала­мус опосредует взаимосвязь вкусовой системы с обонятельной.

Рис. 6.19. Основные пути импульсов, направляющихся от вкусовых рецепторов в мозг (Kalat, 1992).

Существуют два представления о механизме вкусового восприятия. Одно предполагает, что каждое волокно, идущее от рецептора, несет в кору оп­ределенный вкус. Другая концепция опирается на идею, что информация о вкусе связана со специфическим распределением активности многих ней­ронов коры. Большее подтверждение фактическим материалом пока имеет вторая теория. Показано, например, что подавляющая часть нервов в составе барабанной струны отвечает более чем за один вкус и реагирует даже на ко­лебания температуры (Nowlis, Frank, 1977).

Исследование, в котором фиксировали особенности электрической ак­тивности коры головного мозга при попадании различных веществ на язык, не противоречит обеим теориям. Показано, что при помещении на язык горького вещества активировались нейроны на одном конце вкусовой коры, при поедании сахара - на другом, при приеме соли возбуждались различ­ные нейроны, распределенные по всей области коры (Yamamoto e. а., 1981).