Сенсорные системы

Вкус

Восприятие вкуса — вкусовые сосочки и пять базовых вкусов.

Вкусовая система — вкусовые сосочки языка и вкусовые клетки

Вкус: как вещества в пище становятся ощущением

Вкус — это способность распознавать вещества, растворённые в слюне. Когда еда или напиток попадают в рот, их молекулы смешиваются со слюной и достигают чувствительных клеток во вкусовых почках. Эти клетки преобразуют химический сигнал в нервные импульсы, а мозг воспринимает их как сладкое, солёное, кислое, горькое или умами.

Вкус помогает выбирать пищу и защищает организм. Сладкое часто указывает на источник доступной энергии, солёное — на минеральные соли, умами — на вещества, характерные для белковой пищи. Кислое и особенно горькое могут предупреждать о незрелой, испорченной или потенциально опасной пище, хотя сами по себе эти вкусы не означают, что еда вредна. Восприятие еды создаётся не вкусом одним: его дополняют запах, температура, текстура и ощущения от раздражающих веществ, например жгучесть перца. Общий принцип работы органов чувств разобран в разделе Сенсорные системы.

👅
Вкус и аромат — разные чувства. Язык распознаёт основные вкусовые качества, а нос — летучие ароматические молекулы. Поэтому при заложенном носе сладость, соль или кислота сохраняются, но блюдо теряет характерный аромат. Подробнее о второй части этого ощущения — в статье Обоняние.

Где находятся вкусовые рецепторы

Большинство вкусовых рецепторов находится во вкусовых почках — маленьких скоплениях специализированных клеток. Вопреки распространённому представлению, вкус ощущает не вся поверхность языка одинаково и не отдельные его «зоны» для сладкого, солёного или горького. Разные вкусовые качества могут восприниматься на многих участках языка.

Вкусовые почки расположены главным образом в сосочках языка — небольших выступах слизистой оболочки. Сосочки увеличивают площадь поверхности языка, но не все из них содержат вкусовые почки.

  • Грибовидные сосочки — небольшие округлые выступы, особенно заметные на передних двух третях языка. Многие из них содержат вкусовые почки.
  • Желобовидные сосочки — крупные сосочки, расположенные V-образным рядом ближе к корню языка. В их боковых стенках находится много вкусовых почек.
  • Листовидные сосочки — складки по бокам задней части языка; у человека они выражены по-разному и также могут содержать вкусовые почки.
  • Нитевидные сосочки — самые многочисленные, но обычно не содержат вкусовых почек. Они выполняют преимущественно механическую задачу: помогают удерживать, перемещать и ощущать текстуру пищи.

Небольшое число вкусовых почек есть также на мягком нёбе, в глотке и надгортаннике — хрящевом клапане у входа в дыхательные пути. Это помогает оценивать пищу и включает защитные рефлексы при попадании неприятных веществ глубже в ротоглотку.

Вкусовая почка: маленький химический датчик

Вкусовая почка имеет овальную форму и содержит несколько десятков клеток. Среди них есть вкусовые рецепторные клетки, поддерживающие клетки и клетки-предшественники, из которых образуются новые рецепторные клетки. Вкусовые клетки живут сравнительно недолго и постоянно обновляются — обычно примерно за 1–2 недели.

На верхушке вкусовой почки находится крошечное отверстие — вкусовая пора. Через неё растворённые в слюне вещества достигают рецепторных клеток. На их поверхности расположены рецепторные белки и ионные каналы — белковые «ворота», которые открываются или меняют работу при контакте с определёнными веществами.

Когда клетка распознаёт вещество, её электрическое состояние меняется. Она выделяет химический сигнал на окончание чувствительного нерва, а тот передаёт информацию в мозг. Это пример трансдукции — преобразования химического раздражителя в нервный сигнал.

Пять базовых вкусов

Современная физиология выделяет пять базовых вкусовых качеств. Они не описывают все оттенки еды, а дают мозгу основные сведения о составе пищи.

Сладкий

Сладкий вкус вызывают главным образом сахара и некоторые другие вещества. Он часто связан с наличием легко доступной энергии, поэтому для многих людей приятен с рождения. Однако ощущение сладкого не показывает, насколько продукт полезен: оно лишь сообщает о химическом свойстве вещества.

Солёный

Солёный вкус в основном связан с ионами натрия и другими растворёнными солями. Натрий нужен для работы нервов, мышц и водного баланса, но его избыток в питании может повышать риск некоторых заболеваний. Поэтому тяга к солёному не является точным показателем потребности организма в соли.

Кислый

Кислый вкус возникает при высокой концентрации ионов водорода, то есть кислот. Он помогает замечать незрелые фрукты и процессы брожения или порчи, но многие безопасные продукты — лимон, йогурт, квашеные овощи — тоже имеют выраженную кислоту.

Горький

Горький вкус распознаётся особенно чувствительно. Многие растительные защитные вещества и некоторые токсины горькие, поэтому горечь исторически связана с осторожностью. Но полезные продукты и лекарства тоже могут быть горькими: горечь сама по себе не делает вещество вредным.

Умами

Умами — японское слово, которое можно перевести как «приятный насыщенный вкус». Он связан прежде всего с глутаматом и некоторыми нуклеотидами — веществами, встречающимися в мясе, рыбе, грибах, бульонах, томатах и выдержанных сырах. Умами сообщает о присутствии аминокислот и белковой пищи.

🗺️
«Карта вкусов языка» — миф. В старых схемах кончик языка называли зоной сладкого, края — зоной кислого, а корень — зоной горького. На самом деле рецепторы разных вкусов расположены на многих участках языка. Чувствительность отдельных областей может немного различаться, но строгого разделения языка на четыре или пять независимых зон нет.

Как вкус идёт в мозг

Сигналы от вкусовых почек передаются в мозг по трём черепным нервам — нервам, которые выходят непосредственно из головного мозга.

  • Лицевой нерв (VII пара черепных нервов) несёт вкус от передних двух третей языка через ветвь, называемую барабанной струной.
  • Языкоглоточный нерв (IX пара) передаёт вкус от задней трети языка, включая область крупных желобовидных сосочков.
  • Блуждающий нерв (X пара) несёт небольшую часть вкусовой информации от глотки и надгортанника.

Далее сигналы приходят в ствол мозга, затем проходят через таламус — «переключающую станцию» мозга — и достигают вкусовой коры. Она расположена главным образом в островковой доле и соседних участках мозга. Здесь вкус объединяется с запахом, температурой, прикосновением во рту, зрением и прошлым опытом, создавая цельное ощущение еды.

Вкус, запах и другие ощущения еды

Ощущение блюда складывается из нескольких сенсорных потоков. Вкусовые рецепторы распознают пять базовых вкусов, обоняние даёт аромат, осязание в полости рта сообщает о температуре, консистенции и жирности, а слух добавляет хруст и шипение.

Жгучесть перца, холод мяты и покалывание газированных напитков часто воспринимаются как «вкус», но относятся не к вкусовой системе. Их вызывают чувствительные окончания тройничного нерва (V пары черепных нервов), который передаёт прикосновение, боль, температуру и химическое раздражение от лица и рта. Подробнее о болевой и температурной чувствительности — в статье Температура и боль.

🌶️
Перец не «острый на вкус». Капсаицин — вещество острого перца — активирует рецепторы, которые обычно реагируют на высокую температуру и повреждающее воздействие. Поэтому мозг воспринимает его как жжение. Ментол действует на холодовые рецепторы, а пузырьки углекислого газа в газированных напитках раздражают чувствительные окончания. Это ощущения тройничной системы, а не отдельные базовые вкусы.

Почему вкус меняется

Вкусовое восприятие зависит не только от самих рецепторов. На него влияют состав слюны, температура пищи, обоняние, состояние слизистой, лекарства, возраст и внимание. Очень холодная пища часто кажется менее выразительной, потому что низкая температура меняет работу рецепторов и уменьшает испарение ароматических веществ.

С возрастом число вкусовых почек и чувствительность к некоторым вкусам могут снижаться, а сухость во рту затрудняет растворение веществ. При насморке главным образом страдает аромат, но человек может ошибочно считать, что потерял именно вкус. Курение, некоторые лекарства, воспаление слизистой и заболевания полости рта также способны менять вкусовые ощущения.

Что происходит при нарушениях

Нарушения вкуса бывают из-за проблем в полости рта, поражения нервов, изменений обоняния, действия лекарств или заболеваний нервной системы. Важно отличать их от потери аромата при заложенном носе.

Гипогевзия и агевзия

Гипогевзия — снижение вкусовой чувствительности, а агевзия — её полная потеря. Причинами могут быть инфекции, сухость во рту, заболевания слизистой, дефицит некоторых питательных веществ, действие лекарств, травмы и поражения нервов.

Дисгевзия

Дисгевзия — искажённое вкусовое восприятие. Человек может постоянно чувствовать металлический, горький или иной неприятный привкус, либо привычные продукты начинают ощущаться иначе. Причины разнообразны: от воспаления дёсен и лекарств до нарушений обоняния и нервной регуляции.

Сухость во рту

При недостатке слюны вещества хуже растворяются и достигают вкусовых рецепторов, поэтому еда может казаться менее вкусной. Постоянная сухость во рту требует внимания: она влияет не только на вкус, но и на речь, глотание, здоровье зубов и слизистой.

Когда нужна медицинская оценка

Внезапное или стойкое изменение вкуса, особенно вместе с потерей обоняния, онемением лица, слабостью, нарушением речи, болью во рту или выраженной сухостью, стоит обсудить с врачом. Причину важно искать с учётом состояния носа, рта, нервов и принимаемых лекарств.

Связи с другими системами

  • Обоняние: аромат пищи приходит через нос, особенно при выдохе во время жевания, а вкусовые рецепторы языка передают базовые вкусы. Вместе они создают восприятие блюда. Подробнее — в статье Обоняние.
  • Пищеварительная система: вкус и запах запускают подготовительные реакции к приёму пищи — выделение слюны, желудочного сока и изменение работы желудочно-кишечного тракта. Подробнее — в разделе Пищеварительная система.
  • Нервная система: вкусовые сигналы проходят через черепные нервы, ствол мозга, таламус и вкусовую кору, а затем объединяются с памятью и эмоциями. Подробнее — в разделе Нервная система.
  • Покровная система: слизистая оболочка рта и язык — эпителиальные поверхности, которые постоянно обновляются и защищают глубже лежащие ткани от повреждения и микробов. Подробнее — в разделе Покровная система.
  • Температура и боль: тройничная система создаёт ощущения жжения, холода, покалывания и текстуры во рту, дополняя вкус. Подробнее — в статье Температура и боль.

Таким образом, вкус — это химическое чувство, которое начинается во вкусовых почках языка и других участков рта. Растворённые в слюне вещества активируют рецепторные клетки, нервные сигналы проходят в ствол мозга, таламус и вкусовую кору, а затем объединяются с ароматом, температурой, текстурой и опытом. Так пять базовых вкусов становятся богатым и знакомым ощущением пищи.