Усещане за вкус: рецептори, видове вкусове и възприятие
Усещането за вкус е локализирано в езика и позволява на човека да възприема различните вкусове на веществата, които поглъща, като храна и напитки.
Има пет основни вкусови качества: кисели, горчиви, сладки, солени и умами. Умами означава "вкусно" и е последният открит вкус. Той идва от рецептори, стимулирани от мононатриев глутамат, вещество, което естествено присъства в много храни. Той също се добавя като овкусител.
Почти всички гръбначни животни имат петте вкусови качества, с изключение на котките, които не възприемат сладкото.
Повечето животни са склонни да поглъщат сладки или солени вещества, но избягват кисели или горчиви, тъй като се отнасят до влошаването на храната.
Това прави чувството за вкус също и защитна функция, защото ако ядем нещо отровно или в лошо състояние, нашата реакция ще бъде да го изгоним веднага, защото има лош вкус. По този начин тя предотвратява това да достигне до стомаха и причинява заболявания.
Вкусът и вкусът не са същите. Вкусът се различава от вкуса, тъй като първият включва както мирис, така и вкус. Поради тази причина човек, който е загубил обонянието, не може да различи вкусовете.
Както вкусът, така и мирисът се класифицират като хеморецептори, тъй като те действат, като реагират на молекулярните химични съединения на веществата.
За да се опита нещо, е необходимо да се разтвори в слюнката, така че да достигне до рецепторите. Специализираните рецепторни клетки за вкус се намират главно в вкусовите пъпки на езика. Езикът е основният орган на вкуса.
Вкусови рецептори
Рецепторите на вкусовите клетки се намират на вкусовите рецептори. Млад възрастен може да има до 10 000 приемници.
Повечето от тях се намират на езика. Въпреки това, те се срещат и в мекото небце, фаринкса и епиглотиса (хрущял над ларинкса).
Има и вкусови пъпки по лигавицата, които образуват горната част на хранопровода, което прави храната вкусна, докато слизаме.
Вкус пъпки
Вкусовите рецептори са сензорни рецептори, които се срещат главно в езика. Има 4 вида:
- Бокал папили: те са по-малки по брой, но от майски размер. Те се намират в основата на езика и отиват на гърба, образувайки V (наречен V лингвален). Те съдържат около 250 вкусови пъпки, групирани от 20 до 50 реципиентни клетки.
- гъстни папили: с форма на гъбички и разположени навсякъде по езика, особено пред езика V. Те имат червеникав цвят, съдържат до 8 вкусови пъпки и приемници за температура и докосване.
- нишковидни папили: тяхната функция е термична и тактилна. Те се намират по целия език, от центъра до краищата.
- Листни папили: те са разположени по краищата на гърба на езика. Те имат вкусови пъпки по страните, приблизително 1300.
Gustatory бутони
Повечето от вкусовите пъпки са разположени в вкусовите рецептори. Те са микроскопични, тъй като те са между 20 и 40 милионни от инча по размер и съдържат между 30 и 80 клетки на приемника. Много от тези клетки се свързват с крайни нервни влакна.
Вкусовите пъпки са на повърхността на папилите и общуват с външната страна чрез тръбопровод, наречен вкусови пори. Те имат три вида епителни клетки: поддържащи клетки, вкусови рецепторни клетки и базални клетки.
Във всяка пъпка за вкус има около 50 дегустационни клетки. Те са заобиколени от поддържащи клетки.
Рецепторните клетки преминават от основата на бутона нагоре, проектирайки се вертикално в порите на вкуса. Тези клетки живеят само около десет дни и се подновяват редовно.
Базалните клетки са в периферията на вкусовите пъпки и произвеждат поддържащи клетки.
Има погрешно схващане, че езикът има специфични зони за всеки вид аромат. Всъщност всички аромати могат да бъдат открити от всички части на езика, въпреки че има страни, които са малко по-чувствителни към някои аромати.
Приблизително половината от сензорните клетки възприемат петте основни вкуса. Другата половина е отговорна за предаването на интензивността на стимула. Всяка клетка има набор от специфични аромати и следователно може да бъде по-чувствителна към всеки вкус.
Например, гърбът на езика е много чувствителен към горчиви вкусове. Това изглежда е защита на тялото, за да може да изгони развалени храни или отровни вещества, преди да ги погълне и да ни навреди.
Пълното усещане за вкус възниква, когато възприятията на всички сензорни клетки на целия език се комбинират. Като се има предвид, че има 5 основни вкуса и 10 нива на интензивност, е възможно да се възприемат до 100 000 различни вкуса.
Видове аромати
Това, което обикновено разбираме като вкус, е набор от усещания, които включват миризма, температура и текстура. Обонянието е много важно, защото ако го променим, способността за улавяне на ароматите намалява драстично.
Вкусът и миризмата влияят на нашето поведение и са част от автономната нервна система. Ето защо, когато възприемаме лош вкус, можем да почувстваме гадене и повръщане. Нашето поведение вероятно е да избегнем този вид храна. Напротив, когато усещаме апетитен вкус, се увеличава производството на слюнка и стомашни сокове; и ще искаме да продължим да ядем.
Има пет основни качества на вкуса, въпреки че може да има комбинация от аромати, например горчиво-сладък. Основните вкусове са:
- Сладък: този аромат обикновено се причинява от захар, фруктоза или лактоза. Има обаче и други вещества, които се възприемат като сладки. Например, някои протеини, аминокиселини или някои алкохоли присъстват в плодови сокове или алкохолни напитки.
- Киселина: това усещане се причинява от водородни йони (H +). Храните, които съдържат този аромат, най-естествено са лимон, портокал и грозде.
- Солени: това е най-простият рецептор за вкус и се произвежда, главно от натриеви йони. Обикновено я усещаме в храни, които съдържат сол. Други минерали, като калиеви или магнезиеви соли, могат да генерират това усещане.
- Горчив: този аромат се причинява от няколко различни вещества. Има около 35 различни протеини в сензорните клетки, които събират горчиви вещества. Това е обяснено от еволюционна гледна точка, тъй като човек трябва да открие кои вещества са отровни, за да оцелеят.
- Umami: обикновено се причинява от глутаминова киселина или аспарагинова киселина. Това е апетитен, вкусен вкус. Името му идва от японската дума う ま 味, произведение на комбинацията от термини "umai" (う ま い), което означава вкусно и "mi" (味), което означава вкус. Този аромат е идентифициран през 1908 г. от японския учен Кикуане Икеда.
Този вкус е подобен на аромата на месен бульон. Зрели домати, сирене и месо имат голямо количество глутаминова киселина. В китайската кухня глутаматът се използва широко като овкусител.
Последните изследвания изследват дали има други вкусове, които могат да бъдат уловени от сензорните клетки. Смята се, че може да има мастен вкус, тъй като вероятно има специфични рецептори за мазнини.
Всъщност изглежда, че има някои мастни киселини, които ензимите на слюнката се диференцират. Това е нещо, което в момента се разследва.
Изследва се и ако има калциев аромат, тъй като е установено, че в езика на мишките има два рецептора на този вкус. Въпреки това, подобен рецептор е наблюдаван в човешкия език, въпреки че неговата роля в дегустацията все още не е определена.
Това, което изглежда ясно в изследването е, че този "вкус" не обича мишки или хора. Описан е като горчив и варовит вкус. Учените смятат, че ако има вкус към калция, неговата цел е да се избегне прекомерния прием на храни, които го съдържат.
В момента се работи за установяване дали има други вкусове като алкални и метални. Някои азиатски култури поставят отгоре на своите ястия с къри това, което те наричат "сребърни или златни листа" . Въпреки че като цяло им липсва вкус, в някои случаи може да се възприеме различен вкус.
Учените посочиха, че това чувство има нещо общо с електрическата проводимост, тъй като дава на езика някакъв електрически заряд.
Също така трябва да се изясни, че усещането за горещо или пикантно не е аромат в технически смисъл. Всъщност, това е сигнал за болка, изпратена от нервите, които предават усещанията за допир и температура.
Някои пикантни съединения като капсаицин активират други рецептори, отколкото вкусовите рецептори. Ключовият рецептор се нарича TRPV1 и действа като молекулен термометър.
Обикновено тези рецептори изпращат сигнали за сърбеж към мозъка, когато са изложени на високи температури (повече от 42 градуса). Капсаицинът се свързва с този рецептор и понижава температурата на активиране до 35 градуса. Поради тази причина рецепторите изпращат сигнали с висока температура към мозъка, дори ако храната не е много гореща.
Нещо подобно се случва с аромата на свежест, с вещества като мента или ментол. В този случай се активират сензорни рецептори, наречени TPRM8. В този случай, мозъкът се подвежда да открие студ при нормални температури.
Както пикантното, така и хладното се предават в мозъка чрез тригеминалния нерв вместо класическите нерви за вкус.
Възприемане на вкусовата информация: от езика до мозъка
Първата стъпка за възприемане на вкуса е, че тя влиза в контакт с нашия език и вътрешните части на устата. Информацията се предава на нашия мозък, така че тя може да бъде интерпретирана.
Това, което ни позволява да уловим някои характеристики на храната, са вкусовите рецептори. Те са с форма на луковици и имат дупка в горната част, наречена вкусови пори. Вътре са клетките на вкуса.
Химичните вещества в храната се разтварят в слюнката и през вкусовите пори влизат в контакт с вкусовите клетки.
На повърхността на тези клетки има специфични рецептори за вкус, които взаимодействат с химикалите в храната.
В резултат на това взаимодействие се генерират електрически промени във вкусовите клетки. Накратко, те излъчват химически сигнали, които се превеждат в електрически импулси, които се изпращат в мозъка.
Така стимулите, които мозъкът интерпретира като основни вкусови качества (сладки, кисели, солени, горчиви и умами), се получават чрез различни химични реакции в вкусовите клетки.
В солени храни, вкусовите клетки се активират, когато натриевите йони (Na +) влязат в йонните канали, прониквайки през клетката. Когато натрият се натрупва в клетката, деполяризира, отваряйки калциевите канали. Това води до освобождаване на невротрансмитерите, които изпращат съобщения до мозъка.
Нещо подобно се случва и с киселинните аромати. Водородните йони, присъстващи в тях, се вливат в рецепторните клетки чрез йонни канали. Това причинява деполяризация на клетката и освобождаване на невротрансмитери.
С вкуса на сладкия, горчив и ума механизмът е различен. Вещества, способни да произвеждат тези вкусове, не влизат в клетките на реципиента, а се свързват с рецепторите, които са индиректно свързани с други. Протеините активират други химически вещества (вторични пратеници), които произвеждат деполяризация, освобождавайки невротрансмитера.
Има три черепни нерва, които се свързват с невроните на вкуса. Лицевият нерв предава стимул към вкусовите пъпки на предните две трети от езика, глосарно-гръдния нерв на задната трета на езика, а блуждаещият нерв инервира бутоните в гърлото и епиглотиса.
Нервните импулси достигат до гръбначния стълб. От там, някои импулси се проектират в лимбичната система и хипоталамуса. Докато другите пътуват до таламуса.
Впоследствие тези импулси се прожектират от таламуса към зоната на първичен вкус в мозъчната кора. Това позволява съзнателното възприемане на вкусовете.
Поради проекциите в хипоталамуса и лимбичната система изглежда има връзка между вкуса и емоциите. Сладки храни произвеждат удоволствие, докато горчивите храни причиняват отхвърляне дори при бебета.
Това обяснява защо хората и животните се учат бързо, за да избегнат храна, ако тя може да засегне храносмилателната им система, и да търсят най-приятното.
