§ 46. Сенсорные системы вкуса и обоняния

Вспомните, у каких млекопитающих лучше всего развит нюх. С чем это связано?

Значение и строение вкусовой сенсорной системы. Вкус — это восприятие вкусовых свойств веществ, поступающих в ротовую полость. Вкус помогает человеку определять качество пищи, способствует выделению пищеварительных соков и протеканию процесса пищеварения в целом. Восприятие вкуса является результатом деятельности вкусовой сенсорной системы.

Рецепторы вкуса — это специализированные вкусовые клетки, расположенные во вкусовых луковицах сосочков — выростов слизистой оболочки языка (ил. 120 а), а также на стенках глотки и мягкого неба.

Основу вкусовой луковицы составляют опорные клетки. Они формируют вкусовую пору, в которой находятся вкусовые ворсинки рецепторных клеток (ил. 120 б). В ротовой полости вкусовые клетки расположены неравномерно. Эти рецепторы специализированы на восприятии различных вкусовых раздражений. Например, корень языка наиболее чувствителен к горькому (1), его боковые края — к кислому (2) и соленому (3), а кончик языка — к сладкому

(4) (ил. 120 в).

Механизм восприятия вкуса. Пищевые вещества взаимодействуют только с определенным видом вкусовых рецепторов. Молекулы веществ присоединяются к молекулам определенных участков вкусового рецептора и вызывают его возбуждение. Возбуждение от рецепторов передается по волокнам языкового нерва в продолговатый мозг, через мост, гипоталамус — к височной доле головного мозга, где формируется восприятие в виде различных вкусовых ощущений.

Ощущение вкуса играет важную роль в регуляции поступления химических веществ в организм, формировании аппетита, регуляции пищеварения. Человек, организму которого не хватает ионов Натрия, преимущественно поступающих из поваренной соли (NaCl), будет считать пищу несоленой даже тогда, когда концентрация соли в ней настолько значительна, что никто ее не ест.

Для человека вкус имеет определенную эмоциональную окраску, ведь вкусная еда, в отличие от невкусной, вызывает приятные ощущения. Если человек голоден, то вся еда воспринимается им как вкусная. И наоборот — на сытого человека даже изысканные блюда не произведут должного впечатления. Рассмотрим причины этого явления. У голодного человека из желудка в центр голода в гипоталамусе поступают возбуждающие импульсы. От него через пищевой центр, расположенный в продолговатом мозге, импульсы поступают к вкусовым рецепторам. Поэтому они во время приема пищи быстро возбуждаются. Импульсы из центра насыщения, также находящегося в гипоталамусе, резко снижают активность вкусовых рецепторов.

В восприятии вкусов участвуют обоняние, зрение и осязание, поскольку сенсорные системы работают в тесном взаимодействии. Вспомните, как меняется запах пищи, когда у вас насморк. Это обусловлено тем, что центры вкуса и обоняния расположены в соседних участках коры головного мозга. Их нейроны взаимосвязаны и могут возбуждаться одновременно. С вкусовым центром связаны центры других видов чувствительности. Поэтому красиво оформленные стол и блюда способствуют возбуждению аппетита. А для восприятия, например, вкуса мороженого необходима оценка его не только по химическим, но и по механическим и тепловым признакам.

Обонятельная сенсорная система специализируется на восприятии химических раздражителей и формировании специфического ощущения запаха. Значение обоняния — процесса восприятия запаха — очень важно. Хотя люди обычно не замечают запахов (из-за того, что привыкают к ним), но по запаху человек отличает недоброкачественную пищу и отказывается от нее, улавливает появление в воздухе вредных для его здоровья примесей, чем защищает свой организм от отравления. Запах дает возможность испытать разнообразные положительные эмоции — мы наслаждаемся ароматами цветов, свежего воздуха и т. п.

Обонятельная сенсорная система, как и все остальные, состоит из трех частей. Органом обоняния является нос. Рецепторы обоняния расположены в верхней части носовой полости, покрытой слизистым эпителием, в котором содержится от 1 до 10 млн особых клеток — обонятельных рецепторов, охватывающих у взрослого человека площадь около 7,5 см². Они имеют кувшинообразную форму, а их реснички проникают в слой слизи. Именно реснички различают молекулы пахучих веществ.

Механизм восприятия запахов подобен механизму восприятия раздражений вкусовыми рецепторами. Пахучие вещества контактируют с ресничками обонятельных рецепторов, раздражая их. На мембране этих рецепторов находятся особые белковые молекулы, способные взаимодействовать с определенными молекулами пахучих веществ.

Если форма молекулы пахучего вещества подходит к структуре белка, как ключ к замку, то между ними происходит химическое взаимодействие. Мем-брана рецепторной клетки возбуждается, возникают нервные импульсы. Отсюда они поступают по обонятельному нерву в кору головного мозга (ил. 121), где и возникают соответствующие обонятельные ощущения. Это кратчайшая связь головного мозга с окружающей средой.

Запахи классифицируются по многим признакам. По психологическому восприятию они делятся на приятные, неприятные и нейтральные. Ощущение определенного запаха зависит от концентрации пахучего вещества. Например, концентрированное эфирное масло многих растений имеет тяжелый неопределенный запах. Но если его сильно развести, то чувствуется приятный аромат.

Обонятельная, как и вкусовая, сенсорная система быстро адаптируется к действию раздражений. Например, войдя в помещение, где есть какой-то запах, через некоторое время мы перестаем его чувствовать. Однако эта способность зависит от многих факторов (погодных условий, загрязнения окружающей среды, состояния здоровья, настроения и т. д.).

Но обоняние, как и вкус, можно тренировать, увеличивая способность различать и характеризовать запахи в десятки раз.

F Вкусовая сенсорная система. Обонятельная сенсорная система.

| Вкусовые рецепторы. Обонятельные рецепторы. Восприятие вкуса и запаха

Д° ^{сих П0}Р ^не установлены единицы измерения вкуса и четкость их классифи-Швщ кации. Одним из первых предложил классификацию вкусов известный русский іїЯТПіЧІ ученый Михаил Ломоносов. Он писал: «Главные из более отчетливых вкусовых ятШт ощущений такие: 1) вкус кислый, как в уксусе; 2) едкий, как в винном спирте; 3) сладкий, как в меде; 4) горький, как в смоле; 5) соленый, как в соли, 6) острый, как в дикой редьке; 7) кисловатый, как в незрелых плодах». Большинство же ученых признает 4 элементарных вкусовых ощущения: сладкое, соленое, кислое и горькое. По теории Ханса Хеннинга (начало ХХ в.), любой вкус можно получить, если смешать в нужной пропорции три из четырех возможных первичных вкусов.

Вкусовой порог (минимальная концентрация вещества, вызывающего ощущение вкуса) неодинаков для различных химических веществ. Так, сахар ощущается при концентрации 0,01 моль/л воды, поваренная соль — 0,05 моль/л, лимонная кислота — 0,009 моль/л. То есть люди более чувствительны к кислому и менее чувствительны к сладкому.

1. Какое значение имеют вкус и обоняние для организма человека? 2. Каково строение вкусового анализатора? 3. Как у человека формируется чувство вкуса и от чего оно зависит? 4. Как человек ощущает запахи? 5. Каково строение обонятельной сенсорной системы?

6.    У голодного человека вкусовая чувствительность очень высока, вследствие чего обычные продукты воспринимаются по-другому. Какое биологическое значение имеет это явление? В чем его причины?

7.    Как можно тренировать сенсорные системы? 8. Выскажите свое отношение к привычке некоторых людей чрезмерно пользоваться духами.

Это материал учебника Биология 8 класс Мищук