К какому вкусу способны адаптироваться вкусовые рецепторы. Вкусовые рецепторы на языке человека. Как определяется вкус
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.
Вкусные бутоны на языке плотно упакованы с соответствующими рецепторами. Например, сенсорные клетки в полости рта передают сигналы из пищи в мозг через нервные пути. И это побуждает вас выплюнуть - белладонну - или «съесть больше» крахмальных корней или мяса. Однако в течение нескольких лет исследователи неожиданно обнаружили рецепторы вкуса в клетках, которые далеко от языка. Эти молекулы антенн, по-видимому, раскалываются на клетках верхних дыхательных путей, пищеварительного тракта, поджелудочной железы, печени, желчи, почек, жировых отложений, костей, сердца, мозга и спермы.
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).
И, как и их коллеги в полости рта, они реагируют на одни и те же вещества в пищевых продуктах или лекарствах, которые являются сладкими, кислыми, солеными, горькими и умами. Ученые все лучше понимают, какие процессы подталкивают эти хемосенсоры внутри клетки. Вкусные рецепторы снаружи полости рта, по-видимому, влияют на иммунную систему и метаболизм. Однако пока неясно, приводит ли это к терапии заболеваний.
В настоящее время лучше всего понять, какую роль играет в пищеварительном тракте. Например, желудок обнаруживает сладкие вещества, такие как глюкоза, которые также встречаются в крахмалистых продуктах, таких как картофель. В результате желудок и поджелудочная железа выпускают голодный гормон грелин в кровоток - поэтому организм повышает аппетит, когда доступны важные питательные вещества. Далее по пути через желудочно-кишечный тракт, вкусовые рецепторы в энтерократических клетках кишечника тонкой кишки имеют противоположные эффекты.
Некоторые виды животных (лошади, собаки, 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.
Это снижает уровень сахара в крови. Посланник также замедляет голод. Сила эффекта связана с количеством сахара в кишечных петлях. И вещества посланника не только попадают в кровь, но и стимулируют нервные волокна, такие как блуждающий нерв. Возможно, именно поэтому насыщение легких продуктов начинается не так быстро, и поэтому они еще не доказали свою эффективность в качестве средства для удаления.
Хотя эйфория последовала за некоторым разочарованием, Лангханс считает, что изучение хемосенсоров в пищеварительной системе важно, так как могут быть другие методы лечения ожирения и диабета. Например, горькие клетки также могут быть найдены на клетках кишечника. «Обсуждается, может ли желчная кислота, взятая в виде капсулы, состыковать здесь и опосредовать сигналы насыщения и регулировать уровень сахара в крови».
Разные участки поверхности языка имеют разную чувствительность к веществам. Корень чувствителен к горькому, кончик - к сладкому, края - к соленому. При этом вкус 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.
В прошлом году Вольфганг Мейерхоф, ученый из Немецкого института исследований питания в Потсдаме, обнаружил горькие рецепторы в так называемых слизеобразующих бокаловидных клетках в кишечной ткани мышей, которые имеют различную функцию, чем влиять на голод и сытость. Поскольку горькие вещества на основе пищевых продуктов или медикаментозных продуктов увеличивают секрецию жидкости и, следовательно, барьер слизи, они играют определенную роль в защите от загрязнителей, - подозревают Мейерхоф. Они практически предотвращают попадание токсичных веществ в кровоток.
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.
Горькие рецепторы против загрязняющих веществ
Сегодня известно: эти датчики реагируют, например, на горькие, бактериальные вещества, с которыми больные микробы общаются друг с другом. Верхние слои кожи в носу образуют оксид азота, который действует против бактерий. Но также высвобождение антимикробных пептидов стимулируется горькими рецепторами на так называемых одиночных хемосенсорных клетках, поэтому они являются частью врожденного иммунитета.
От языка до мозга
Коэн обнаружил, что так называемые супертастеры, которые особенно чувствительны к горьким веществам из-за генетических различий в рецепторе, были практически невидимы для его пациентов. Около четверти здорового населения особенно чувствительны к горькому вкусу.
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.
В этом случае рецепторная находка предоставляет исследователям полезную информацию. Коэн говорит: «Молекула антенны является независимым фактором риска хронического риносинусита». При этом заболевании воспаляются слизистая оболочка носа и синусы. Он и его коллеги теперь ищут лекарства, которые обращаются к рецепторам, но также и способы предотвращения, например, при тестировании вкуса, восприимчивость к предотвращению хронического синусита.
Недавно также было обнаружено, что горькие рецепторы обнаруживаются в легких, таких как эпителиальные клетки, клетки мягких мышц или даже лимфоциты. Они расслабляют бронхиальные мышцы и блокируют образование воспалительных медиаторов, когда они стимулируются. И эти выводы могут открыть новые варианты лечения астматиков, считает Коэн.
На вкус и цвет, как известно, товарищей нет. Один морщится от чуть пригоревшей котлеты, а другому нипочем приторный ликер или стручок перца. Человек в процессе своей эволюции научился различать всего лишь 4 основных вкуса: сладкий, соленый, горький, кислый.
Способность отличать соленое от сладкого и горькое от соленого – эти ощущения, возникают в ответ на действие химических раздражителей на рецепторы языка. Чувствительные клетки, воспринимающие вкус, расположены во вкусовых луковицах, которые находятся во вкусовых сосочках языка.
Механизм возникновения аппетита
Тот факт, что горькие вещества распространяются по всему организму, также может объяснить, почему некоторые лекарства с горькой дегустацией имеют положительные побочные эффекты. Однако этот тезис еще предстоит изучить. Исследование вкусовых рецепторов в других тканях находится в зачаточном состоянии. Рецепторы в кровеносных сосудах вызывают раздражение и сужение и повышают кровяное давление. В сперме мышей и людей исследователи обнаружили рецепторы умами. Они помогают сперматозоиду слить его при контакте с яйцом.
У человека имеются 4 типа сосочков, отличающихся друг от друга формой и локализацией: желобковые (передняя часть языка), листовидные (боковая поверхность языка), грибовидные (кончик языка), нитевидные, воспринимающие только температуру и механическое воздействие, которые дают ощущение вяжущего, терпкого и едкого вкуса.
Некоторые животные (свиньи, собаки и лошади) в отличие от человека наделены способностью ощущать воду на вкус. Люди же могут только чувствовать вкус химических веществ и примесей, содержащихся в воде.
Поэтому они необходимы для воспроизведения. Вкусовые рецепторы в головном мозге также могут отвечать за регуляцию обмена веществ, как спарринг-партнер для датчиков в кишечнике. Но чем глубже ученые погружаются в таинственный мир хемосорбции, тем больше вопросов возникает. Например, некоторые животные не имеют подходящих датчиков, поэтому неясно, насколько хорошо животные исследования могут быть переданы людям. Например, у дельфинов нет ни генов для горьких, ни сладких рецепторов. «Если рецепторы вкуса выполняют такие незаменимые задачи, как поддержание функции мозга или увеличение плодовитости, как эти животные могут компенсировать дефицит?», - спрашивает Майерхоф в обзорной статье прошлого года.
Чувствительные вкусовые клетки имеют непродолжительное время своего существования. Через 10 дней старые клетки отмирают и на смену им формируются новые. Этот процесс непрерывен и не заметен для ощущений человека.
Разные участки языка имеют неодинаковую чувствительность к различным веществам. Так, например, корень языка чувствителен к горькому, кончик языка — к сладкому, а края – к соленому и кислому. Вкус большинства горьких (морфий, стрихнин, опий и хинин) и кислых (растворы серной, фосфорной, муравьиной, лимонной, соляной и яблочной кислот) веществ анализируется человеком практически одинаково.
Хемосорбция, вероятно, всего лишь один из многих способов регулирования функций организма. Базельский ученый Кристоф Беглингер снова показал людям: если кто-то подавляет молекулы антенны на сладкое, тем не менее выделяется определенное количество кишечных гормонов.
Исследователь вкуса Мейерхоф также предупреждает, что многие исследования проводились исключительно в клеточных культурах, а не в ткани. Кроме того, рецепторы присутствуют только в небольших количествах: Таким образом, энтероэндокринные клетки составляют только один процент клеток в стенке кишечника. Тем не менее, они реагируют только на достаточно сильные стимулы, такие как те, которые возникают при употреблении кофе во рту. Но как горькие вещества достигают необходимой концентрации в кишечнике, не говоря уже о других клетках ткани?
Карта расположения вкусовых рецепторов языка.
Как только поступает на язык вещество, тотчас возникает тактильное ощущение (прикосновение), а затем формируется вкусовое ощущение. Некоторые вещества способны усиливать функцию вкусовых рецепторов. Например, вкус вина может усилиться после употребления сыра и стать очень кислым после сладкого. Это зависит от химических процессов, вызванных на языке и от восприятия ощущения вкуса в нашем сознании.
То же самое относится к сладким рецепторам. В крови и мозге уровень глюкозы намного ниже, чем при шоколадном удовольствии на языке. Фактически, сделать выводы из новых результатов затруднено тем фактом, что вкусовые рецепторы активируются не только веществами из рациона, но также реагируют на эндогенных мессенджеров, таких как гормоны стресса. По этой причине ощущение вкуса меняется стрессом: психосоциальное давление приводит к более сильному желанию сладости. Стресс, вероятно, также влияет на датчики вне полости рта.
Что точно еще не известно. Нужно помнить: у многих горьких веществ есть другие эффекты, которые не зависят от их качества вкуса. «Например, кофеин горький, но он становится стимулятором через освобождение адреналина, а не стыковкой с горькими рецепторами», - говорит Мейерхоф. В настоящее время работа не будет проводиться участвующим исследовательским группам.
Качество вкусовых ощущений напрямую связаны с осязательными, обонятельными и термическими ощущениями. Вспомните, как ослаблено вкусовое ощущение . Вкус ментола обусловлен термическими ощущениями (местным охлаждением из-за быстрого испарения). Острый, вяжущий, жгучий, мучнистый, терпкий вкус объясняется осязательной реакцией. Если плотно зажать нос и задержать на некоторое время дыхание, то при этом совершенно поменяются вкусовые ощущения на многие вещества: например, лук становится настолько сладким, что его сложно будет отличить от сладкого яблока.
Маленькие и большие
Язык знает как минимум пять вкусовых качеств: сладкий, кислый, горький, соленый и умами. Из-за различной активности конкретных рецепторов возникает опыт вкуса, который также влияет на последовательность и запах. Мейерхоф и его коллеги также проводят интенсивные исследования. Интересная вещь: активируется длинноцепочечными жирными кислотами. Раньше считалось, что жирный вкус опосредуется главным образом консистенцией пищи. Однако есть много предположений, что есть вкусовая составляющая восприятия жира.
Кое-что о форме бокала
Однако это предположение еще не подтверждено. Термин описывает сложный процесс получения и обработки информации о раздражителях из окружающей среды, а также о внутренних состояниях живого существа. Мозг объединяет информацию, которая воспринимается частично сознательно, а частично бессознательно, в субъективно значимое общее впечатление. Если данные, полученные от сенсорных органов, недостаточны для этой цели, они дополняют их эмпирическими значениями. Это может привести к неверным истолкованиям и объяснить, почему мы поддаемся оптическим иллюзиям или падаем на магические трюки.
Если нагреть или охладить чувствительные вкусовые рецепторы , то теряется вкус. Например, если с помощью льда охладить поверхность языка в течение 1 минуты, то теряется вкус сахара, а при нагреве языка до 50 градусов вы не сможете определить вкус вообще. Наибольшая чувствительность рецепторов определяется при температуре от 20-40 градусов.
Приемник сигнала в клеточной мембране. Химически, белок, который заставляет клетку реагировать на внешний сигнал с определенной реакцией. Внешним сигналом может быть, например, химический мессенджер, высвобождаемый активированной нервной клеткой в синаптическую щель. Рецептор в мембране нисходящей ячейки детектирует сигнал и гарантирует, что эта ячейка также активирована. Рецепторы являются специфическими для сигнальных веществ, на которые они реагируют, и на процессы реагирования, которые вызывают их.
Но температура также играет большую роль во вкусе. Холод и тепло влияют на вас тремя способами: они меняют консистенцию, силу аромата и чувствительность к определенным вкусам. Например, при 10 градусах Цельсия мы очень хорошо наносим горькие вещества, но при 35-50 градусах по Цельсию сладости лучше.
Но иногда вкусовые рецепторы человека дают сбой, и появляется гипергевзия (повышенная вкусовая чувствительность), что делает приём пищи для человека невозможным, гипогевзия (снижение вкусовых ощущений) или агевзия (полное отсутствие вкуса). Такие состояния могут возникнуть при глоссите (воспаление языка), которое ведёт к поражениям вкусовых рецепторов.
Сенсорное впечатление, которое мы называем «вкусом», является результатом взаимодействия ощущения обоняния и вкуса. Однако сенсорный физиологический «вкус» ограничен впечатлением от рецепторов вкуса на языке и в окружающих слизистых оболочках.
- Хемосенсорные системы у млекопитающих, рыб и насекомых, изд.
- Вольфганг Мейерхоф и Сигрюн Коршинг, Берлин.
При некоторых органов пищеварительной системы нередко наблюдается извращенное восприятие вкуса, когда сладкое кажется соленным и наоборот. Спонтанное появление постороннего вкуса во рту может объясняться развитием серьёзной патологии в организме. Например, появление ощущения сладкого во рту — может быть главным признаком сахарного диабета, ощущения кислоты – гастрита с повышенной кислотностью, ощущение горечи – воспаление желчного пузыря.
Вкусовые ощущения способны оказывать и терапевтическое (лечебное) действие.
- подавляет микробы в организме, снижает высокое артериальное давление и снижает холестерин в организме;
- Можжевеловое масло обладает пряно-сладковатым вкусом и выполняет мочегонную и антисептическую функцию, нормализует процессы метаболизма (обмен веществ) и повышает эластичность сосудистых стенок. Применение: на стакан теплого чая 2-3 капли можжевелового масла. Не рекомендуется употреблять при заболеваниях почек и беременности;
- Лавровое масло обладает спазмолитическим, противовоспалительным, антисептическим, желчегонным и сахаропонижающим действием. Применение: по 1 капле на 1 чайную ложку пчелиного меда, запивая водой;
- Розмариновое масло способно растворять камни в почках и снижать холестерин, а также обладает обезболивающим и противовоспалительным действием.
Многим покажется, что вкусовые рецепторы играют второстепенную роль в нашей жизни, но это на самом деле не так. Ведь сигнал, поступающий от вкусовых рецепторов, регулирует качественно и количественно желудочную секрецию. Иными словами, ощущение вкуса еды – это не только сигнал, что пора переваривать пищу, но и заказ на качественный состав желудочного сока. И не будем забывать, что приятный вкус, который мы способны испытать от еды — составляет одну из больших радостей нашего бытия.
