Теории вкуса

Структура вкусового анализатора.

Резюме: процессы вкусовой рецепции родственны процессам поддержания константности внутренней среды (гомеостаз).

Вкусовой анализатор (греч. analysis - разложение, расчленение) - вид анализатора, работа которого обеспечивает анализ химических веществ, поступающих в полость рта. Он представлен:

- периферическим отделом, образованным вкусовыми луковицами, расположенными прежде всего в слизистой оболочке языка в грибовидных, листовидных и желобовидных сосочках;

- специфическими нервными волокнами, которые достигают продолговатого мозга, затем вентральных и медиальных ядер таламуса;

- подкорковыми и корковыми структурами, находящимися в оперкулярной области больших полушарий и в гиппокампе.

Чтобы запустить нейронный отклик, пища растворяется с помощью слюны, поэтому она должна быть представлена водорастворимыми соединениями (маслянистые вещества, как правило, слабо стимулируют вкус). Основными рецепторами вкуса являются вкусовые почки. В состав вкусовой почки входит около 50-150 вкусовых клеток, каждая из которых имеет микроворсинку, вступающих в непосредственный контакт с растворенными химическими веществами. Так, по бокам и на кончике (большая часть) языка есть около 9000 вкусовых почек (у некоторых людей это количество достигает величины 10000), в каждом из которых есть участок, ответственный за поглощение химических веществ. Вкусовые сосочки находятся также на других участках полости рта. При этом клетки - рецепторы вкуса отмирают и возобновляются каждую неделю.

Установлено, что в структурах мозга происходит конвергенция обонятельных и вкусовых ощущений, связанных с пищей. Интеграция сенсорных компонентов пищи происходит в орбитофронтальной коре. При этом часть нейронов этой зоны (около 10% от всех зарегистрированных в этой зоне) отвечает и на обонятельные, и вкусовые раздражители. Некоторые из этих мультимодальных одиночных нейронов имеют чувствительность преимущественно в какой-то определенной области, например, по отношению к одним и тем же свойствам предметов. Так, они могут избирательно реагировать как на сладкий вкус, так и откликаться на зрительные раздражители, связанные с восприятием фруктового сока. Это подтверждается повседневными ситуациями, когда на восприятие вкуса влияет цвет пищи.

Для объяснения механизма формирования вкусовых ощущений выдвинуто две гипотезы: аналитическая и энзиматическая.

В аналитической теории вкуса химический стимул, воспринимаемый как вкусовой, взаимодействует с белковоподобным веществом вкусового рецептора, за счет чего образуется некоторое вещество, концентрация которого определяет величину нервного возбуждения. Эта гипотеза находит все больше подтверждений. Обнаружено, что во вкусовых сосочках существуют фракции белковых макромолекул, входящие в реакцию со сладкими и горькими веществами. Сила такой реакции зависит от концентрации вкусового вещества и порога чувствительности к нему.

Энзиматическая теория формирования вкуса (греч. en - в, внутри + zoon - закваска) объясняет возникновение того или иного вкуса тем, что вкусовые рецепторы возбуждаются из-за взаимодействия химического стимула, воспринимаемого как вкусовой, с ферментами вблизи нервных окончаний, что приводит к ионным сдвигам и генерации нервных импульсов.

Считается, что сладкие и горькие вкусовые ощущения возникают на основе модели «ключ-замок» между молекулами и рецепторами есть геометрическое соответствие. Однако, считается, что соленый и кислый вкусы обусловлены прямым воздействием потока заряженных атомов на кончики вкусовых клеток.

Классификации вкусов.

В восприятии вкуса выделяется 4 составляющие. Это – восприятие сладкого, кислого, соленого, горького. К этому списку некоторые ученые добавляют еще такие вкусы, как металлический, известковый и вкус «умами». Последний вкус выделяется в восточной традиции (прежде всего, медицинской и гастрономической) и переводится с японского, как «восхитительный» или «пикантный» вкус. Этот «бульонный» вкус вызывается, в частности, определенными аминокислотами, которые есть в курином бульоне, а также в тунце, сыре, соевых продуктах, человеческом молоке.

Все остальные вкусы имеют смешанный характер и образованы смешением первичных. Так, грейпфрут на вкус кисло-горький, лимонад – кисло-сладкий. Также в букет вкусов вносит свой вклад, причем очень значительный, запах.

Сладкий вкус. Так, многие питательные вещества имеют в себе сахар, который важен для поддержания энергетического баланса организма. Молекулы таких веществ построены из атомов углерода, водорода и кислорода, например, углеводы или аминокислоты. Правда, есть и другие химические соединения, которые воспринимаются как сладкие. Это синтетический сахарин, хлороформ, соли бериллия (смертельный яд).

Горький вкус. Большинство ядовитых веществ имеет горький вкус, предостерегая от их употребления. Поэтому на такие вещества организм реагирует рвотой.

Соленый вкус. Ощущение соленого обусловлено присутствием в еде хлористого натрия (поваренной соли). Соль играет ключевую роль в водно-солевом балансе организма. В частности, сердце может прокачивать кровь лишь при определенной концентрации в плазме крови соли. При снижении такой концентрации происходит повышение выделения влаги организмом, благодаря чему происходит восстановление нормальной концентрации соли. Критическая потеря организмом хлористого натрия вызывает непреодолимую потребность в соленой пище. Интересно, что в Римской империи определенная часть заработка солдат называлась «соляными деньгами» и предназначалась исключительно для покупки соли, необходимой для приготовления еды. Существует и противоположная точка зрения на формирование чувствительности по отношению к соли: она возникала у животных, обитающих у берега моря, чтобы обезопасить их от чрезмерного потребления морской воды.

Кислый вкус. Вкус кислого возникает при восприятии кислот, которые обычно свидетельствуют о том, что пища уже разложилась и ее не следует употреблять в пищу. Исходно, на стадии жизни в водной среде, кислый вкус свидетельствовал о том, что вода загрязнена продуктами коррозии или гниения под воздействием бактерий. Хотя основой кислого вкуса являются кислоты, но есть и исключения. Так, например, аминокислоты и сульфоновые кислоты на вкус сладкие, и наоборот, кислыми могут быть не только кислоты.

Каждый из основных вкусов выполняет свою экологическую задачу, будучи, более или менее однозначно, сопоставлен с определенными химическими свойствами окружающего мира.

И сладкий, и горький вкусы порождаются сложными органическими молекулами, но до сих пор нет четко сформулированных правил, которые описывали бы взаимосвязь между молекулярной структурой и полученным вкусом. Сладкий вкус вызывают различные производные сахаров, но также и искусственный подсластитель – сахарин, который по своему химическому составу сильно отличается от сахаров. Горький вкус вызывают различные химические соединения, имеющие очень разнообразный состав.

Кроме того, восприятие вкуса зависит также и от концентрации веществ. Так, например, слабые растворы хлорида лития на вкус сладкие, а концентрированные – кислые или соленые.

При восприятии вкуса процесс определения привлекательности или непривлекательности данного вкуса проходит, по крайней мере, два этапа. Кислый и горький вкусы в норме связаны с отвержением и избеганием независимо от обстоятельств. А реакция на сладкое или соленое в большой мере зависит от физиологического состояния организма. Например, при обнаружении поваренной соли на следующей стадии переработки информации в нервной системе происходит оценка нехватка или избытка данного вещества в организме, на основе чего может быть запущена реакция потребления или отвержения.

Реакции на различные вкусы носят, по преимуществу, врожденный характер. Так, если положить на язык новорожденного что-то сладкое или горькое, то его реакции будут такими же, как и у взрослого. В настоящее время идентифицировали ген, который отвечает за ощущение сладкого - ген T1R3.

Одно время полагали, что каждая специфическая вкусовая клетка и связанный с ней нейрон реагируют только на конкретное химическое вещество. Но в последнее время все более распространяется точка зрения, что каждая вкусовая клетка реагирует на каждое из всех специфических качеств. Но разные вкусовые клетки реагируют на них по-разному. Так, рецепторный нейрон реагирует на низко концентрированный специфический вкус и на высоко концентрированный неспецифический. Собственно идентификация вкусов происходит при этом не на уровне рецепторов, а в головном мозге, где происходит интеграция полученной информации. Это может быть аналогичным тому, что происходит в зрительной системе, например, по отношению к желтому цвету, восприятие которого обусловлено совместной работой нескольких типов рецепторов.

Дата добавления: 2014-01-07