Смаковий аналізатор

Смак, так само як і нюх, грунтується на хеморецепції. Але ці рецептори, як правило, мультимодальні, у них смакові відчуття виникають разом з відчуттям температури, тиску й запаху, що зумовлено сполученням порожнин рота й носа. Смакові рецептори несуть інформацію про характер і концентрацію речовин, що надходять у ротову порожнину, їхнє збудження запускає складний ланцюг реакцій різних відділів мозку, що зумовлює стимуляцію секреторних і моторних процесів системи травлення або видалення шкідливих для організму речовин, що потрапили з їжею, тобто рефлексів соматичної і вегетативної нервової системи.

Рецептори смаку-смакові бруньки розташовані на язику, задній стінці глотки, м’якому піднебінні, мигдаликах і надгортаннику. Більше їх на кінчику язика, його краях і задній частині (мал. 169). Кожна з приблизно 10 000 смакових бруньок людини складається з 2-6 рецепторних й опірних клітин. Смакова брунька має колбоподібну форму, довжина й ширина її в людини становить 7 o 10 6 м. Вона не досягає поверхні слизової оболонки язика й з’єднана з порожниною рота через смакову пору.

Кожна з рецепторних смакових клітин (завдовжки 1-2 o 10-5м, завширшки 3-4 o 10-5м) має на кінці, зверненому в просвіт пори, 30-40 найтонших мікроворсинок (завширшки 2 * 10 7 м, завдовжки 1-2 * * 10 6 м). Вважають, що мікроворсинки відіграють важливу роль у збудженні рецепторної клітини, сприймаючи ті чи ті хімічні речовини, адсорбовані в каналі бруньки. У ділянці мікроворсинок розташовані активні центри-стереоспецифічні ділянки рецептора, що вибірково адсорбують різні речовини. Залози, що містяться між сосочками, секретують рідину, що промиває смакові бруньки. Смакові клітини досить активно регенерують: тривалість їхнього життя – близько 10 днів.

Смакові рецептори – типові вторинночутливі рецептори. Під впливом хімічного подразника в рецепторній клітині утворюється РП, що через синапс за допомогою медіатора передає збудження аферентним волокнам черепних нервів (лицевого й язикоглоткового). Збудження виникає при деполяризації рецептора, а гальмування – при гіперполяризації. Аферентні волокна його, взаємодіючи з кількома рецепторними клітинами, утворюють рецептивне поле. У дослідах з уве

Мал. 169. Ділянки розміщення смакової чутливості на язиці

денням мікроелектрода всередину смакової бруньки тварин показано, що сумарний потенціал рецепторних клітин змінюється при подразненні язика різними речовинами (цукром, сіллю, кислотою).

Однак механізм деполяризації рецепторних клітин різними речовинами не однаковий. Так, при надходженні глюкози вона взаємодіє з рецептором мембрани рецепторної клітини смакового сосочка, що й призводить до деполяризації. На відміну від цього під час дії №С1 відбувається пряме надходження подразника (Na+) відповідними каналами всередину клітини, що й спричинює її деполяризацію. Цей РП розвивається досить повільно: максимуму він досягає через 10-15 с після впливу, хоча електрична активність у волокнах смакового нерва починається значно раніше. Специфічність зазначеного механізму деполяризації приводить до того, що відчуття солоного спричинює практично одна лише кухонна сіль, тоді як інші смакові відчуття зароджуються під впливом багатьох речовин. Специфічність смакової якості залежить і від концентрації речовини. Так, кухонна сіль у малій концентрації створює відчуття солодкого, а солоного смаку набуває лише у високій концентрації. Найвища чутливість до гіркого, що має певне біологічне значення через частий взаємозв’язок відчуття гіркого з отруйною якістю речовин.

Особливості смакової рецепції

У різних людей абсолютні пороги смакової чутливості до різних речовин можуть суттєво відрізнятися, аж до “смакової сліпоти” до окремих агентів (наприклад до креатину). Крім того, абсолютні пороги смакової чутливості багато в чому залежать від стану організму (вони змінюються при голодуванні, емоціях, під час вагітності).

У разі тривалого впливу смакових речовин відбувається зниження інтенсивності смакового відчуття – адаптація. Тривалість розвитку процесу адаптації пропорційна до концентрації розчину. Адаптація до солодкого й солоного розвивається швидше, ніж до гіркого й кислого. Виявлено й перехресну адаптацію, тобто зміну чутливості до однієї речовини під час впливу іншої. Застосування кількох смакових подразників одночасно або послідовно створює ефект смакового контрасту або змішання смаку. Наприклад, адаптація до гіркого підвищує чутливість до кислого й солоного, а до солодкого – загострює сприйняття всіх інших смакових відчуттів. При змішуванні кількох смакових речовин може виникнути нове смакове відчуття, що відрізняється від смаку складової суміші компонентів.

У процесі еволюції смак формувався як механізм вибору їжі або нехтування нею. У природних умовах смакові відчуття комбінуються з нюховими, тактильними й термічними, також створеними їжею. Кращий вибір їжі лише почасти ґрунтується на вроджених механізмах. Значною мірою він зумовлений механізмами, виробленими в онтогенезі умовно-рефлекторним шляхом. Біологічне значення смакових відчуттів полягає, з одного боку, у визначенні їстівності їжі, а з іншого, – у регуляції процесу травлення. Завдяки наявності вегетативних рефлексів смакові відчуття беруть участь у процесах секреції травних залоз, причому впливають не лише на інтенсивність процесу, а й на склад секрету.

Смакові рецептори

Смакові рецептори – це сенсорні органи, які відіграють вирішальну роль у нашій здатності сприймати різні смаки та насолоджуватися ними. Вони розташовані на язику, м’якому піднебінні і в горлі та відповідають за визначення п’яти основних смаків: солодкого, кислого, солоного, гіркого та умамі (гострого). Смакові рецептори складаються зі спеціалізованих клітин, які реагують на різні хімічні подразники в їжі, що викликає вивільнення сигналів у мозок для створення сприйняття смаку. Розуміння основних функцій і анатомії смакових рецепторів має важливе значення для того, щоб зрозуміти тонкощі того, як ми відчуваємо смаки.

Анатомія смакових рецепторів

Смакові сосочки – це мікроскопічні структури, які зібрані разом у сосочки, які є крихітними горбиками на язиці та інших частинах рота.

Структура смакових рецепторів складається з різних типів клітин. Найважливішими клітинами є клітини смакових рецепторів, які є спеціалізованими клітинами, чутливими до різних смакових молекул. Коли ці клітини активуються присутністю певної смакової молекули, вони посилають сигнали в мозок, які інтерпретуються як смакові відчуття. Смакові рецепторні клітини розташовані на поверхні язика і згруповані в кластери, які називаються смаковими рецепторами.

Опорні клітини оточують клітини смакових рецепторів і забезпечують структурну та метаболічну підтримку. Базальні клітини – це недиференційовані клітини, розташовані біля основи смакової бруньки, і вони відповідають за поповнення клітин смакових рецепторів, які постійно замінюються.

Кожна смакова брунька містить від 50 до 100 смакових рецепторних клітин, і вони розташовані у формі бруньки з порою або смаковою порою у верхній частині. Смакова пора — це отвір, через яку молекули їжі та напоїв потрапляють до клітин смакових рецепторів. Коли молекули смаку зв’язуються з клітинами смакових рецепторів, відбувається низка хімічних реакцій, що призводить до активації клітин смакових рецепторів і передачі сигналів у мозок.

П’ять основних смаків

Є п’ять основних смаків, які визначаються смаковими рецепторами: солодкий, кислий, солоний, гіркий і умамі. Кожен смак визначається різними рецепторами на смакових рецепторах, які посилають сигнали в мозок, який потім інтерпретує смак.

Солодкий смак визначається рецепторами під назвою T1R2 і T1R3, які активуються цукрами та іншими солодкими сполуками. Кислий смак визначається рецепторами під назвою PKD2L1 і PKD1L3, які активуються кислотами. Солоний смак визначається рецепторами під назвою ENaC, які активуються іонами натрію. Гіркий смак визначається групою рецепторів, які називаються TAS2R, які активуються широким спектром сполук, включаючи токсини. Смак Умамі визначається рецепторами під назвою T1R1 і T1R3, які активуються глутаматом амінокислоти.

Рецептори на смакових клітинах працюють у поєднанні, створюючи складні смаки, які ми відчуваємо під час їжі або пиття. Наприклад, поєднання солодкого та солоного смаків у страві може створити унікальний і ситний смак.

Важливо відзначити, що на сприйняття смаку також впливають інші фактори, такі як запах, текстура та температура. Наприклад, аромат їжі може сильно впливати на наше сприйняття смаку. Це пояснюється тим, що ті самі молекули, які надають їжі запах, також сприяють її смаку.

На додаток до п’яти основних смаків, смакові рецептори також можуть виявляти інші смаки, такі як жирний, гострий і металевий смак. Рецептори цих смаків недостатньо вивчені, і механізми, за допомогою яких вони виявляються смаковими рецепторами, все ще вивчаються.

Фактори, що впливають на сприйняття смаку

Сприйняття смаку визначається не лише наявністю смакових рецепторів у роті, але й на нього можуть впливати різноманітні фактори. Ці фактори можуть впливати на чутливість смакових рецепторів або на обробку смакових сигналів мозком. Ось деякі фактори, які можуть впливати на сприйняття смаку:

1. Генетика. На смакові переваги може впливати генетика. Люди мають різну кількість і типи смакових рецепторів, що може впливати на їх здатність виявляти певні смаки. Наприклад, деякі люди можуть бути більш чутливими до гіркого, тоді як інші можуть бути менш чутливими.

2. Вік. Сприйняття смаку може змінюватися з віком. З віком люди можуть відчувати зниження смакової чутливості, особливо до гіркого та солодкого. Це може призвести до зниження задоволення від їжі та зниження апетиту.

3. Вживання певної їжі. Повторне вживання певної їжі може вплинути на смакові уподобання. Наприклад, якщо якась людина неодноразово стикається з новою їжею, згодом вона може припасти до неї. З іншого боку, якщо хтось має негативний досвід споживання їжі, наприклад харчове отруєння, у них може виникнути відраза до неї.

4. Ліки. Деякі ліки можуть змінити сприйняття смаку. Наприклад, хіміотерапевтичні препарати можуть викликати металевий присмак у роті, а деякі антибіотики можуть зробити їжу гіркою або несмачною.

5. Куріння. Куріння може знизити смакову чутливість, особливо до гіркого, а також може призвести до зниження здатності відчувати запахи, що може вплинути на сприйняття смаку.

6. Захворювання. Певні захворювання, такі як дефіцит цинку або гормональний дисбаланс, можуть впливати на сприйняття смаку. Крім того, захворювання, які впливають на нервову систему, такі як хвороба Паркінсона, також можуть впливати на смак.

Розлади смаку

Розлади смаку стосуються захворювань, які впливають на здатність сприймати або інтерпретувати смакові відчуття. Деякі з найпоширеніших розладів смаку включають агевзію, гіпогевзію та дисгевзію.

Агевзія — повна втрата смаку. Цей стан може виникнути внаслідок низки факторів, таких як пошкодження нервів, певні ліки або хвороби, як-от рак чи ВІЛ. Гіпогевзія, з іншого боку, відноситься до часткової втрати смакових відчуттів. Це може статися внаслідок старіння, куріння або певних захворювань.

Дисгевзія – це розлад смаку, що характеризується спотворенням смакових відчуттів. Це може проявлятися металевим або гірким присмаком у роті, навіть якщо немає їжі чи напоїв. Дисгевзія може бути викликана різними факторами, такими як ліки, хіміотерапія або стоматологічні процедури.

Інші розлади смаку включають гіпергевзію (надмірну чутливість до смаку), фантогевзію (сприйняття смаків, яких немає) і парагевзію (зміна смакового сприйняття).

Лікування розладів смаку залежить від основної причини. У деяких випадках лікування основного захворювання або зміна ліків може покращити сприйняття смаку. Інші методи лікування можуть включати харчові добавки, тренування смаку або ліки, які стимулюють смакові рецептори.

Важливо звернутися за медичною допомогою, якщо ви відчуваєте стійкі розлади смаку, оскільки це може бути симптомом більш серйозного основного захворювання.

Смак і харчування

Смак відіграє вирішальну роль у визначенні того, що ми їмо та скільки ми їмо. Як вже було сказано, смакові рецептори допомагають нам розпізнавати різні смаки, такі як солодкий, кислий, солоний, гіркий і гострий, які можуть впливати на вибір їжі та загальне споживання їжі.

Солодкий смак часто асоціюється з вуглеводами, які забезпечують організм енергією. Кислий смак може бути ознакою кислих продуктів, таких як цитрусові, які багаті вітаміном С. Солоний смак пов’язаний з натрієм, який важливий для підтримки балансу рідини в організмі. Гіркий смак може сигналізувати про наявність токсинів або інших шкідливих речовин, які організму, можливо, потрібно вивести. Гостирий смак часто асоціюється з пікантним або м’ясним смаком, який може забезпечити білок та інші важливі поживні речовини.

Однак смакові уподобання також можуть призвести до надмірного споживання певних типів продуктів, таких як продукти з високим вмістом цукру, солі або жиру. Надмірне споживання цих видів їжі може призвести до проблем зі здоров’ям, таких як ожиріння, діабет і серцеві захворювання.

Крім того, смакові рецептори також можуть сигналізувати про потреби організму в поживних речовинах. Наприклад, бажання солоної їжі може вказувати на потребу в електролітах, тоді як бажання солодкого може вказувати на потребу у вуглеводах. Однак важливо зазначити, що ця тяга не завжди може бути точним показником потреби в поживних речовинах і повинна бути збалансована із загальними дієтичними рекомендаціями.

Загалом, смак відіграє важливу роль у харчуванні та може впливати на вибір їжі та загальне споживання їжі. Важливо пам’ятати про смакові уподобання та збалансувати їх із загальними харчовими потребами, щоб сприяти оптимальному здоров’ю.

Майбутнє дослідження смаку

Останні досягнення в дослідженні смаку відкрили нові можливості для покращення сенсорного сприйняття їжі та покращення результатів для здоров’я. Вчені досліджують способи розробки нових модифікаторів смаку, які можуть маніпулювати сприйняттям смаку, наприклад солодкого та солоного, щоб зменшити потребу в додаванні цукру та солі в їжі. Це може допомогти просувати більш здорове харчування та зменшити ризик хронічних захворювань, таких як ожиріння, діабет і гіпертонія.

Ще один напрямок досліджень — використання сенсорних технологій для покращення смакових якостей здорових продуктів, таких як фрукти, овочі та цільні зерна, для стимулювання більшого споживання. Наприклад, вчені досліджують шляхи покращення текстури та смаку рослинних білків, щоб зробити їх більш привабливими для споживачів. Такі зусилля можуть сприяти більш стійким і рослинним дієтам, які пов’язані з кращими результатами для здоров’я та екологічною стійкістю.

Крім того, досягнення в нейронауці та генетиці дозволяють дослідникам глибше зрозуміти складну взаємодію між смаком, генетикою та здоров’ям. Наприклад, дослідження показали, що генетичні варіації можуть впливати на смакові уподобання та вибір їжі, що, у свою чергу, може впливати на споживання поживних речовин і результати для здоров’я. Дослідники також вивчають роль смакових рецепторів в інших системах організму, таких як мікробіом кишечника, що може мати наслідки для лікування різних захворювань.

Підсумовуючи, слід зазначити, що поточні дослідження в галузі смакознавства мають великі надії на покращення результатів здоров’я та сприяння стійким харчовим системам. Розуміючи механізми, які лежать в основі сприйняття смаку та переваги, дослідники можуть розробити нові стратегії для покращення поживної якості та смакових якостей харчових продуктів. Це може допомогти сприяти більш здоровому харчуванню та зменшити тягар хронічних захворювань, а також сприяти екологічній стійкості.