Вкус: определение физиология и факторы

Сенсорными структурами вкуса являются вкусовые рецепторы, скопления клеток, содержащиеся в чашевидных структурах, названных сосочками, которые открываются маленькой порой к полости рта.

Одна вкусовая почка содержит от 50 до 75 тонких клеток рецептора вкуса, все они расположены в банано-подобном кластере, направленном в сторону вкусовой поры.

Клетки, которые дифференцируются от окружающего эпителия, заменяются новыми клетками с периодом оборота всего от 7 до 10 дней. Тонкие нервные волокна переплетаются и вступают в контакт обычно со многими клетками. Вкусовые рецепторы расположены в основном в грибовидных, лиственных и округлых (окруженных стенками) сосочках языка или в смежных структурах нёба и горла.

Изображение карта вкусаМногие вкусовые рецепторы в маленьких сосочках на мягком небе и задней части рта у взрослых особенно чувствительны к кислым и горьким вкусам, тогда как рецепторы языка относительно более чувствительны к сладким и соленым вкусам.

Некоторая потеря вкусовой чувствительности у носителей зубных протезов может происходить из-за механического воздействия зубных протезов на вкусовые рецепторы поверхности рта.

Нервные окончания

Нет единого чувствительного нерва для вкуса. Передние две трети языка снабжены одним нервом (язычным нервом), задняя часть языка — другим (глоссоглоточным нервом), а горло и гортань — некоторыми ветвями третьего (блуждающего нерва). Все они сохраняют осязание, температуру и болевые ощущения на языке, а также вкус.

Вкусовые волокна переднего языка покидают язычный нерв, образуя барабанную перепонку, тонкий нерв, пересекающий барабанную перепонку на пути к стволу мозга. Когда барабанная перепонка на одном ухе повреждена (из-за травмы барабанной перепонки), вкусовые рецепторы начинают исчезать и вкусовая чувствительность теряется на передних двух трети языка на одной стороне.

Вкусовые волокна всех чувствительных нервов рта собираются в продолговатом мозге. Здесь и на всех уровнях головного мозга вкусовые волокна проходят по разным и отдельным путям, располагаясь близко к путям для других модальностей из языка и полости рта.

От продолговатого мозга вкусовые волокна поднимаются по пути к небольшому скоплению клеток в таламусе, а затем к области приема вкуса в передней коре головного мозга.

Физиологическая основа вкуса

Не было найдено простой связи между химическим составом раздражителей и качеством вкусовых ощущений, за исключением кислот. Вкусовые качества неорганических солей (таких как бромид калия) сложны. Сульфат магния обычно воспринимается как горький, в то время как столовая соль (хлорид натрия) обычно дает знакомый солевой вкус. Сладкие и горькие вкусы вызываются многими различными классами химических соединений.

Теоретики вкусовой чувствительности установили только четыре основных типа вкусовых рецепторов человека, по одному на каждое вкусовое качество:

  1. соленое
  2. кислое
  3. горькое
  4. сладкое

Тем не менее, записи сенсорных импульсов во вкусовых нервах лабораторных животных показывают, что многие отдельные нервные волокна языка имеют смешанную чувствительность, реагируя на более чем один из основных вкусовых стимулов, таких как кислота плюс соль или кислота плюс соль плюс сахар.

Другие отдельные нервные волокна отвечают на раздражители только одного основного вкусового качества. Однако наиболее многочисленными являются вкусовые волокна, сохраняющие две основные вкусовые чувствительности: те, которые сохраняют одно или три качества, примерно равны по количеству и следующие наиболее часто; волокна, которые отвечают на все четыре основных стимула, встречаются реже всего. Смешанная чувствительность может быть только частично приписана множеству ветвей вкусовых нервных окончаний.

У некоторых животных (например, кошка) специфические вкусовые рецепторы, по-видимому, активируются водой: эти водные рецепторы ингибируются слабыми солевыми растворами. Вкус воды можно считать пятым вкусовым качеством в дополнение к основным четырем.

Качества вкуса

Кислый

Ионы водорода кислот (например, соляной кислоты) в значительной степени ответственны за кислый вкус. Однако, хотя стимул становится более кислым, так как его концентрация ионов водорода (H+) увеличивается, один этот фактор не определяет кислотность.

Изображение Кислый вкусСлабые органические кислоты (например, уксусная кислота в уксусе) имеют более кислый вкус, чем можно было бы предсказать только по их концентрации ионов водорода. По-видимому, остальная часть молекулы кислоты влияет на эффективность, с которой стимулируют ионы водорода.

Солёный

Хотя соленость часто связана с водорастворимыми солями, большинство таких соединений (кроме хлорида натрия) имеют сложные вкусы, такие как горькая соль или кислая соль.

Изображение Солёный вкусСоли с низкой молекулярной массой преимущественно соленые, а соли с более высокой молекулярной массой, как правило, горькие. Соли тяжелых металлов, таких как ртуть, имеют металлический привкус, хотя некоторые из солей свинца (особенно ацетата свинца) и бериллия являются сладкими.

Обе части молекулы (например, свинец и ацетат) влияют на качество вкуса и стимулируют эффективность. Ниже приведен ряд степеней солености в порядке убывания:

  • соли аммония (наиболее соленые)
  • соли калия, кальция, натрия, лития и магния (наименее соленые).

Сладкий

За исключением некоторых солей свинца или бериллия, сладость связана в основном с органическими соединениями (такими как спирты, гликоли, сахара и производные сахара). Чувствительность к синтетическим подсластителям (например, сахарину) особенно заметна.

Изображение Сладкий вкусВкус сахарина можно обнаружить в разведении в 700 раз слабее, чем требуется для тростникового сахара. Стереохимическое (пространственное) расположение атомов в молекуле может влиять на ее вкус: таким образом, небольшие изменения в сладкой молекуле сделают ее горькой или безвкусной.

Несколько теоретиков предположили, что общей чертой всех сладких раздражителей является наличие в молекуле протонного акцептора, такого как гидроксильные компоненты углеводов (например, сахаров) и многих других соединений сладкого вкуса. Также было предположено, что такие молекулы не будут иметь сладкого вкуса, если они не имеют соответствующего размера.

Горький

Опыт горького вкуса вызывается многими классами химических соединений и часто связан со сладкими и другими вкусовыми качествами.

Изображение Горький вкусСреди горьких веществ есть такие алкалоиды (часто токсичные), как хинин, кофеин и стрихнин. Большинство из этих веществ имеют чрезвычайно низкие пороги вкуса и обнаруживаются в очень слабых концентрациях. Размер таких молекул теоретически считается учитывающим, будут ли они горькими на вкус.

Увеличение молекулярной массы неорганических солей или увеличение длины цепочек атомов углерода в органических молекулах, как правило, связано с увеличением горечи.

Значительное меньшинство людей проявляют специфическую слепоту вкуса, неспособность обнаружить такие горькие химические вещества, как фенилтиокарбамид. Вкусовая слепота по-видимому, является наследственной (как рецессивный признак), встречающейся примерно у трети европейцев и примерно у 40 процентов людей в Западной Индии. Вкусовая слепота к карбамидам не связана с нечувствительностью к другим горьким раздражителям.

Факторы, влияющие на вкусовую чувствительность

Жидкости с экстремальной температурой, особенно холодные, могут вызывать временную нечувствительность к вкусу. Люди, как правило, чувствуют вкус наиболее остро, когда стимул находится на уровне или чуть ниже температуры тела. Когда язык и рот сначала адаптируются к температуре вкусового раствора, чувствительность к сахару увеличивается с повышением температуры, уменьшается чувствительность к соли и хинину, а кислотная чувствительность относительно не изменяется.

Вкусовая адаптация (частичное или полное исчезновение вкусовой чувствительности) может произойти, если раствор удерживается во рту в течение некоторого времени. Влияние одного адаптивного стимула на чувствительность к другому (перекрестная адаптация) особенно распространено у веществ, которые химически похожи и вызывают одинаковое вкусовое качество.

Адаптация к хлориду натрия уменьшит способность ощущать соленость различных неорганических солей, но оставит неизменными или даже усилит такие качества, как горечь, сладость или кислость, которые были частью вкуса соли до адаптации. Аналогично, адаптация одной кислотой может снизить чувствительность к кислоте других кислот.

Контрастные эффекты

Адаптационные исследования часто осложняются так называемыми контрастными эффектами. Например, люди говорят, что дистиллированная вода имеет сладкий вкус после воздействия слабой кислоты. Вода может принимать и другие вкусовые качества: после адаптации к кисло-горькому химическому веществу, такому как мочевина, вода может быть соленой на вкус.

Адаптация имеет тенденцию уменьшать или усиливать эффект последующего раздражителя в зависимости от того, вызывают ли два раздражителя одинаковый или противоположный вкус. Таким образом, адаптированная сладость воды и всех обычно сладких на вкус веществ усиливается после того, как человек попробовал кислоту. Горечь чая и кофе или кислость лимона маскируются или подавляются сахаром или сахарином.

Пороговая разница между вкусовыми качествами человека (для заметной разницы в интенсивности) составляет приблизительно 20-процентное изменение концентрации. Однако для очень слабых вкусовых стимулов пороговая чувствительность меньше.

Выбор еды

Способность чувствовать вкус тесно связана с привычками питания или отказом от вредных веществ. Одной из самых ранних рефлекторных реакций младенца — управление вкусовыми стимулами. Сладкие растворы всасываются легче, чем обычная вода. Горькие, соленые или кислые раздражители имеют тенденцию останавливать сосательный рефлекс.

Изображение Выбор едыМногие животные дают наглядные примеры благоприятного избирательного поведения при кормлении. Лабораторные крысы, когда им дают беспрепятственный выбор углеводов, белков, витаминов и минералов (каждая в отдельном контейнере), показывают последовательные схемы отбора, которые могут быть изменены физиологическими стрессами и напряжениями.

Например, крыса, испытывающая дефицит соли при удалении надпочечников, в достаточной степени увеличит употребление хлорида натрия для поддержания здоровья и роста. Как правило, такое удаление железы фатально при отсутствии заместительной солевой терапии. Об аналогичных эффектах сообщалось у людей, одним из которых был ребенок с расстройством надпочечников, который поддерживал себя, испытывая интенсивную тягу к соли.

У взрослых прошлый опыт сильно влияет на привычки питания, иногда до такой степени, что страдает физиологическое благополучие. Пищевые привычки и другие факторы играют важную роль в пищевом поведении.

Один только вкус — не надежное руководство по безопасности. Ядовитые вещества часто неприятны, но не всегда. Ацетат свинца, иногда называемый сахаром свинца, когда-то использовался в качестве подслащивающего агента с катастрофическими последствиями, прежде чем были обнаружены его потенциально фатальные последствия. Многие приятные на вкус вещества, включая некоторые синтетические подсластители, являются токсичными.

Жмите кнопку «Поделиться» в соцсетях, чтобы не потерять информацию

Комментарии
Загрузка...

Здравствуйте! Мы используем куки для наилучшего представления нашего сайта. Вы видите это сообщение во исполнение нами Федерального закона от 27.07.2006 N 152-ФЗ "О персональных данных". Закрыть Читать далее