Вкусовой анализатор

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вкусовой анализатор, его строение и функции. Чувствительность рецепторов к разным видам вкусовых раздражений. Механизм восприятия вкусовых раздражений

Орган вкуса Вкус - ощущение сложное. Оно, как правило, возникает при восприятии пищи одновременно с запахом. Все вещества, которые растворяются в воде, обладают вкусом. Вкусовые рецепторы расположены на поверхности языка - на вкусовых сосочках. Разные участки языка по-разному ощущают вкус: кончик языка более всего чувствителен к сладкому, задняя часть языка - к горькому, боковые края - к кислому, передняя и боковые части языка - к соленому. По нервным волокнам сигналы поступают в определенные отделы головного мозга. При обычном восприятии пищи работают все вкусовые рецепторы языка. Из четырех простых вкусов: кислого, сладкого, горького и соленого - мозг создает сложный вкусовой образ, который возникает, когда мы едим мороженое, лимон, арбуз, клубнику и другое. Обоняние обязательно участвует в восприятии пищи.

Чувство вкуса связано с раздражением не только химических, но и механических, температурных и даже болевых рецепторов слизистой оболочки полости рта, а также обонятельных рецепторов. Вкусовой анализатор определяет формирование вкусовых ощущений, является рефлексогенной зоной. С помощью вкусового анализатора оцениваются различные качества вкусовых ощущений, сила ощущений, которая зависит не только от силы раздражения, но и от функционального состояния организма.

Вкусовые рецепторы находятся во вкусовых почках -- округлых рецепторных клетках, сгруппированных наподобие долек лимона. Вкусовые почки располагаются в сосочках языка (листовидных сосочках языка -на боковых краях языка, грибовидных сосочках языка -- на его спинке, желобовидных сосочках языка -- на границе спинки и корня языка), а также в слизистой мягкого неба, надгортанника, глотки и пищевода. Все вкусовые почки построены одинаково. На верхушке почки имеется вкусовая пора, куда выдаются микроворсинки рецепторных клеток. На этих микроворсинках располагаются вкусовые рецепторы; известно по меньшей мере пять их типов. Механизмы преобразования сигнала во вкусовых рецепторах различны для разных вкусовых ощущений. В отличие от биполярных клеток обонятельного эпителия вкусовые рецепторные клетки -- не нейроны. От вкусовых рецепторных клеток возбуждение передается на окончания лицевого, языкоглоточного и блуждающего нервов.

Различают четыре так называемых основных вкусовых качества: сладкое, соленое, кислое и горькое. Отдельные афферентные волокна в большинстве случаев реагируют на несколько вкусовых веществ, но по чувствительности к этим веществам вкусовые волокна различаются и могут быть разделены на несколько групп. Например, у нейронов, преимущественно чувствительных к сахарозе, на втором месте практически всегда стоит чувствительность к поваренной соли. Тот факт, что отдельные афферентные вкусовые волокна чувствительны к широкому спектру вкусовых раздражителей, лег в основу теории кодирования пространственным рисунком импульсации (каждому вкусовому ощущению соответствует определенный рисунок импульсации в параллельных афферентных волокнах).

Вторая теория свидетельствует, что каждому вкусовому ощущению соответствует специализированное афферентное волокно или группа волокон. В настоящее время эти две гипотезы уже не считаются противоречивыми: грубое и тонкое различие вкусов кодируется в организме по разным принципам. Например, для определения сладкого вкуса достаточно нейронов, преимущественно чувствительных к сахарозе, но различение сахарозы и фруктозы осуществляется уже на основании разницы в импульсации от нейронов, преимущественно чувствительных к сахарозе, поваренной соли и хинину. Что же касается интенсивности ощущения, то она, как и в других сенсорных системах, определяется количественными характеристиками импульсации.

Структурно-функциональная характеристика вкусового анализатора.

Периферический отдел вкусового анализатора -- это вкусовые рецепторные клетки. Большая часть их расположена в эпителии языка. Кроме того, вкусовые рецепторы расположены на задней стенке глотки, мягком нёбе и надгортаннике. Рецепторные клетки объединены во вкусовые почки, которые собраны в три вида сосочков -- грибовидные, желобовидные и листовидные.

Вкусовая почка имеет форму луковицы и состоит из опорных, рецепторных и базальных клеток. Почки не достигают поверхности слизистой оболочки, они заглублены и связаны с ротовой полостью небольшим каналом -- вкусовой порой. Непосредственно под порой находится небольшая камера, в которую выступают микроворсинки рецепторных клеток. Вкусовые рецепторы реагируют только на растворенные в воде вещества, нерастворимые вещества вкуса не имеют. Человек различает четыре вида вкусовых ощущений: соленое, кислое, горькое, сладкое. Больше всего рецепторов, восприимчивых к кислому и соленому вкусу, расположено по бокам языка, к сладкому -- на кончике языка, к горькому -- на корне языка. Каждая рецепторная клетка наиболее чувствительна к определенному вкусу.

Рецепторы, улавливающие растворенные химические вещества, называются вкусовыми сосочками. Они представляют собой маленькие бугорки, на которых расположены специальные воспринимающие вкус клетки. В одном сосочке находится около 50 таких клеток.

Периферический отдел. Периферический отдел представлен рецепторами - чувствительными нервными окончаниями, обладающими избирательной чувствительностью только к определенному виду раздражителя. Рецепторы входят в состав соответствующих органов чувств.

Рецепторы вкуса (вкусовые клетки с микроворсинками) -- это вторичные рецепторы, они являются элементом вкусовых почек, в состав которых входят также опорные и базальные клетки. Во вкусовых почках обнаружены клетки, содержащие серотонин, и клетки, образующие гистамин. Эти и другие вещества играют определенную роль в формировании чувства вкуса. Отдельные вкусовые почки являются полимодальными образованиями, так как могут воспринимать различные виды вкусовых раздражителей. Вкусовые почки в виде отдельных включений находятся на задней стенке глотки, мягком нёбе, миндалинах, гортани, надгортаннике и входят также в состав вкусовых сосочков языка как органа вкуса.

Периферический отдел вкусового анализатора представлен вкусовыми луковицами, которые расположены главным образом в сосочках языка. Вкусовые клетки усеяны на своем конце микроворсинками, которые называют еще вкусовыми волосками. Они выходят на поверхность языка через вкусовые поры.

На вкусовой клетке имеется большое число синапсов, которые образуют волокна барабанной струны и языкоглоточного нерва. Волокна барабанной струны (ветвь язычного нерва) подходят ко всем грибовидным сосочкам, а волокна языкоглоточного нерва -- к желобовидным и листовидным. Корковый конец вкусового анализатора находится в гиппокампе, парагиппокамповой извилине и в нижней части заднецентральной извилины.

Вкусовые клетки непрерывно делятся и непрерывно гибнут. Особенно быстро происходит замещение клеток, расположенных в передней части языка, где они лежат более поверхностно. Замена клеток вкусовой почки сопровождается образованием новых синаптических структур.

Проводниковый отдел. Проводниковый отдел анализатора представлен нервными волокнами, проводящими нервные импульсы от рецептора в центральную нервную систему (вкусовой нерв).

Внутрь вкусовой почки входят нервные волокна, которые образуют рецепторно-афферентные синапсы. Вкусовые почки различных областей полости рта получают нервные волокна от разных нервов: вкусовые почки передних двух третей языка -- от барабанной струны, входящей в состав лицевого нерва; почки задней трети языка, а также мягкого и твердого нёба, миндалин -- от языкоглоточного нерва; вкусовые почки, расположенные в области глотки, надгортанника и гортани, -- от верх-прегортанного нерва, являющегося частью блуждающего нерва.

Эти нервные волокна являются периферическими отростками биполярных нейронов, расположенных в соответствующих чувствительных ганглиях, представляющих первый нейрон проводникового отдела вкусового анализатора. Центральные отростки этих клеток входят в состав одиночного пучка продолговатого мозга, ядра которого представляют второй нейрон. Отсюда нервные волокна в составе медиальной петли подходят к зрительному бугру (третий нейрон).

Центральный отдел. Зона коры больших полушарий Центральный отдел анализатора это определенный участок коры головного мозга, где происходит анализ и синтез поступившей сенсорной информации и преобразование ее в специфическое ощущение (вкусовое).

Отростки нейронов таламуса идут в кору больших полушарий (четвертый нейрон). Центральный, или корковый, отдел вкусового анализатора локализуется в нижней части соматосенсорной зоны коры в области представительства языка. Большая часть нейронов этой области мультимодальна, т. е. реагирует не только на вкусовые, но и на температурные, механические и ноцицептивные раздражители. Для вкусовой сенсорной системы характерно то, что каждая вкусовая почка имеет не только афферентные, но и эфферентные нервные волокна, которые подходят к вкусовым клеткам из ЦНС благодаря чему обеспечивается включение вкусового анализатора в целостную деятельность организма.

Механизм вкусового восприятия. Чтобы возникло вкусовое ощущение, раздражающее вещество должно находиться в растворенном состоянии. Сладкое или горькое вкусовое вещество, растворяющееся в слюне до молекул, проникает в поры вкусовых луковиц, вступает во взаимодействие с гликокаликсом и адсорбируется на клеточной мембране микроворсинки, в которую встроены «сладкочувствующие» или «горькочувствующие» рецепторные белки. При воздействии соленых или кислых вкусовых веществ изменяется концентрация электролитов около вкусовой клетки. Во всех случаях повышается проницаемость клеточной мембраны микроворсинок, возникает движение ионов натрия внутрь клетки, происходят деполяризация мембраны и образование рецепторного потенциала, который распространяется и по мембране, и по микротубулярной системе вкусовой клетки к ее основанию. В это время во вкусовой клетке образуется медиатор (ацетилхолин, серотонин, а также, возможно, гормоноподобные вещества белковой природы), который в рецепторно-афферентном синапсе ведет к возникновению генераторного потенциала, а затем потенциала действия во внесинаптических отделах афферентного нервного волокна.

Восприятие вкусовых раздражителей. Микроворсинки вкусовых клеток являются образованиями, непосредственно воспринимающими вкусовой раздражитель. Мембранный потенциал вкусовых клеток колеблется от --30 до --50 мВ. При действии вкусовых раздражителей возникает рецепторный потенциал величиной от 15 до 40 мВ. Он представляет собой деполяризацию поверхности вкусовой клетки, которая является причиной возникновения в волокнах барабанной струны и языкоглоточного нерва генераторного потенциала, переходящего по достижении критического уровня в распространяющиеся импульсы. С рецепторной клетки возбуждение передается через синапс на нервное волокно с помощью ацетилхолина. Некоторые вещества, как например СаС1₂, хинин, соли тяжелых металлов, вызывают не первичную деполяризацию, а первичную гиперполяризацию. Ее возникновение связано с осуществлением отрицательных отвергаемых реакций. Распространяющихся импульсов при этом не возникает.

Чувствительность рецепторов к разным видам вкусовых раздражений

вкусовой анализатор чувствительность рецептор

Различные вкусовые клетки обладают разной чувствительностью к различным вкусовым веществам, которые делятся на четыре группы: кислое, соленое, сладкое, горькое. Каждая клетка отвечает всегда более чем на одно вкусовое вещество, иногда даже на все четыре, но наибольшей чувствительностью обладает к одному из них. Соответственно в зависимости от расположения клеток с особо высокой чувствительностью к тому или иному вкусовому раздражителю разные участки языка обладают также разной чувствительностью. Установлено, что кончик языка и передняя его треть наиболее чувствительны к сладкому, где расположены грибовидные сосочки, боковые поверхности -- к кислому и соленому (листовидные сосочки), а корень языка -- к горькому (желобовидные сосочки, или вкусовые сосочки, окруженные валом).

Для вкусовых клеток характерны колебания порога раздражения и различный в разных условиях характер ответа на одни и те же раздражители. Их возбудимость зависит от постоянных влияний друг на друга, а также от состояния рецепторов пищеварительного тракта, обонятельных и др. В норме существует определенная «настройка» вкусовых рецепторов в соответствии с состоянием организма, в частности с состоянием сытости.

Вкусовой анализатор: структурные и функциональные особенности. Клеточные механизмы вкусовой рецепции

Вкусовые рецепторы способны возбуждаться только при непосредственном соприкосновении с источником раздражения (как и остальные хеморецепторы). В настоящее время обнаружено 13 типов вкусовых хеморецепторов, чувствительных к различным веществам (натрий, хлор, аденозин, глутамат натрия, ионы водорода и др.), в результате активации которых происходит возникновение четырех типов вкусовых ощущений: кислого, горького, сладкого и соленого. Самый низкий порог чувствительности отмечается для рецепторов, воспринимающих горький вкус, так как именно горькие вещества, как правило, ядовиты для организма и нельзя допустить их попадание в организм.

Вкусовые клетки с микроворсинками являются вторично-чувствующими хеморецепторами. 2-6 вкусовых клеток вместе с опорными клетками и нервными окончаниями образуют вкусовую почку (луковицу), в узкой части которой находятся микроворсинки, на которых и располагаются хеморецепторы. Эти хеморецепторы контактируют с жидким содержимым ротоглотки через отверстие в слизистой оболочке - вкусовую пору. Клетки в составе вкусовых почек постоянно слущиваются (время обновления 10-12 дней). С возрастом (после 40 лет) чувствительность вкусовых рецепторов постепенно снижается.

Вкусовые почки (3-10 тысяч) находятся на слизистой нёба, миндалинах, передних отделах глотки и гортани, но больше всего их на языке. Большинство вкусовых почек располагается в грибовидных, желобовидных и листовидных сосочках на слизистой оболочке языка. Около 50% вкусовых почек расположены в желобовидных сосочках. Оптимальная температура для их работы составляет 24^о. У большинства людей кончик языка наиболее чувствителен к сладкому, боковые поверхности - к соленому и кислому, корень языка - к горькому.

Первые (биполярные) нейроны проводникового отдела вкусового анализатора расположены в чувствительных ядрах лицевого, языкоглоточного и блуждающего нервов, вторые нейроны - в ядрах одиночного пучка продолговатого мозга. Далее импульсы поступают в таламус, а также к центрам слюновыделения, жевания и глотания в продолговатом мозге. Центральное представительство вкусового анализатора располагается с нижней части соматосенсорной зоны КБП (коры больших полушарий).

Литература

Федюкович Н. И. Анатомия и физиология человека

Крылова Н.В., Наумец Л.В. Анатомия органов чувств

Чувин Б.Т. Нервная система и органы чувств человека

Другие источники:

http://edu.grsu.by/physiology/?page_id=1329

Размещено на Allbest.ru