20.9:

Физиология вкуса

JoVE Core
Anatomy and Physiology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Anatomy and Physiology
The Physiology of Taste
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

3,377 Views

01:24 min
February 01, 2024

Восприятию соленого вкуса способствуют ионы натрия в ротовой жидкости слюны. При употреблении в пищу соленого вещества кристаллы соли распадаются, что приводит к высвобождению его составных частей — Na+ и Clions. Эти ионы впоследствии растворяются в слюнной жидкости, присутствующей в ротовой полости. Внешняя среда вкусовых клеток испытывает повышение концентрации Na+, тем самым устанавливая мощный градиент концентрации. Этот градиент стимулирует диффузию ионов Na+ в эти клетки. Приток Na+ вызывает явление деполяризации клеточной мембраны, что впоследствии вызывает рецепторный потенциал.

Восприятие кислинки связано с обнаружением концентрации ионов водорода. Аналогично роли ионов натрия в создании солености, ионы водорода проникают через клеточную мембрану, что приводит к деполяризации. Кислинка — это тактильная реакция на кислоты, присутствующие в наших пищевых продуктах. Повышенная концентрация ионов водорода в слюнной жидкости, соответствующая снижению рН слюны, вызывает градуированные потенциалы в вкусовых клетках. Например, апельсиновый сок, насыщенный лимонной кислотой, имеет кислый вкус из-за значения рН, приближающегося к 3. Тем не менее, его часто подслащивают, чтобы скрыть присущую ему кислинку.

Соленый и кислый вкус обусловлен такими катионами, как Na+ и H+. Остальные вкусовые ощущения возникают в результате контакта молекул пищи с определенным типом рецептора, рецептором, связанным с G-белком. Это взаимодействие активирует сигнальный путь G-белка, кульминацией которого является деполяризация вкусовой клетки. Сладость ощущается, когда вкусовые клетки обнаруживают молекулы глюкозы, растворенные в слюне. Однако другие моносахариды, такие как фруктоза и искусственные подсластители, включая аспартам, сахарин или сукралозу, также стимулируют сладкие рецепторы. Каждое из этих соединений имеет различное сродство связывания с рецептором, связанным с G-белком, поэтому некоторые из них могут восприниматься как более сладкие, чем глюкоза.

Ощущение горького вкуса, похожее на сладость, возникает, когда молекулы пищи прикрепляются к рецепторам, связанным с G-белком. Тем не менее, основные механизмы значительно различаются из-за широкого спектра соединений с горьким вкусом. Некоторые из этих веществ деполяризуют или гиперполяризуют вкусовые клетки, в то время как другие модулируют активацию G-белка в этих клетках. Специфический ответ зависит от молекулярного состава рецептор-связанного соединения. Выдающийся класс горьких соединений представлен алкалоидами, богатыми азотом веществами, повсеместно содержащимися в растительных продуктах, таких как кофе, хмель, дубильные вещества, чай и лекарства, такие как аспирин. Эти токсичные алкалоиды делают растение менее склонным к микробной инвазии и менее привлекательным для травоядных организмов, предполагая, что функция горького вкуса может быть в основном связана с активацией защитных рефлексов, таких как рвотный рефлекс, для предотвращения проглатывания потенциальных токсинов. Это означает, что традиционно потребляемые горькие продукты обычно сочетаются со сладкими компонентами, чтобы сделать их вкусными (например, добавляя сливки и сахар в кофе). Примечательно, что задняя область языка, обладающая самой высокой концентрацией горьких рецепторов, является эффективным местом для запуска рвотного рефлекса, обеспечивая механизм выведения потенциально токсичных веществ.

Умами, часто описываемый своим пикантным вкусом, сродни сладкому и горькому вкусу и происходит от стимуляции рецепторов, связанных с G-белком, определенной молекулой. Эта незаменимая молекула, L-глутамат, аминокислота, является инициатором этого рецептора. В результате ощущение умами часто возникает при употреблении продуктов, богатых белком. Следовательно, нет ничего удивительного в том, что блюда, содержащие большое количество мяса, имеют пикантное описание.

При активации молекулами вкуса вкусовые клетки инициируют высвобождение нейротрансмиттеров. Эти нейротрансмиттеры впоследствии взаимодействуют с дендритами сенсорных нейронов. В состав этих нейронов входят компоненты лицевого и языкоглоточного черепных нервов, а также сегмент блуждающего нерва, отвечающий за рвотный рефлекс. В частности, лицевой нерв соединяется со вкусовыми рецепторами в передней трети языка. Напротив, языкоглоточный нерв связан со вкусовыми рецепторами в задней части двух третей языка. Наконец, блуждающий нерв сообщается со вкусовыми рецепторами вблизи дальней задней части языка, граничащей с глоткой, что демонстрирует повышенную чувствительность к вредным раздражителям, таким как горечь.