Методички для студентов / Сенсорные системы

натощак и значительно снижается после приемы пищи. При длительном контакте вкусовых раздражителей с языком происходит адаптация рецепторов, которая возникает быстрее к сладким и соленым веществам,

медленнее — к кислым и горьким. На вкусовое восприятие оказывают влияние различные патологические процессы. Снижение вкусовой чувствительности наблюдается при заболеваниях органов полости рта

(стоматиты, глосситы), желудочно-кишечного тракта, органов дыхания,

болезни крови и ЦНС. Восприятие вкуса изменяется и при эмоциональном возбуждении переживаниях и т.п.

Минимальная концентрация химического вещества, вызывающая при нанесении на поверхность языка вкусовое ощущение, называется

абсолютным вкусовым порогом (табл.5). Величина порога зависит от температуры раствора и максимальна при +37°С. Наименьшая концентрация у горького вещества, что имеет биологический смысл, так как естественные горькие вещества часто ядовиты

Таблица 5. Пороги вкусовой чувствительности.

Встречаются различные расстройства вкусового восприятия: агезвия –

потеря; гипогевзия – понижение; гипергевзия – повышение; парагевзия –

извращение вкусовой чувствительности; дисгевзия – расстройство тонкого анализа вкусовых ощущений.

81

Функциональные особенности системы вкуса в онтогенезе.

Уноворожденных вкусовые рецепторы реагируют на все четыре вида вкусовых раздражений и имеют высокий порог раздражения. Сладкие вещества вызывают сосательное движение. Четкое различение вкусовых веществ пищи формируется к концу 1-го года; в дошкольном возрасте происходит постепенное снижение порога вкусовых рецепторов; у

подростков вкусовая чувствительность близка к уровню взрослых.

Улюдей старше 60 лет в 80% случаев наблюдается снижение вкусовой чувствительности, особенно к сладкому и соленому. Снижение восприятия вкуса к старости связано с частичным разрушением вкусовых рецепторов на языке, уменьшением слюноотделения, изменением слизистой оболочки ротовой полости, ухудшением переработки поступающей информации в ЦНС за счет снижения числа нейронов.

СИСТЕМА ОБОНЯНИЯ

Система обоняния осуществляет анализ пахучих веществ, которые воздействуют на слизистую оболочку носовой полости. С ее участием происходит ориентация организма в окружающей среде, процесс познания внешнего мира, возможность избежать опасности благодаря способности различать вредные для организма вещества, а также формирование пищевого поведения и настройка пищеварительного аппарата на обработку пищи. Обонятельный эпителий, или слизистая, представляет собой пласт клеток 100-200 мкм толщиной, расположенных высоко кзади в носовой полости и на тонкой костной перегородке (центральная перегородка)

носового прохода. Обонятельный эпителий содержит специализированные вытянутые нервные клетки – обонятельные рецепторы (рис.29), которые имеют очень тонкие волокна, идущие вверх в пучках через перфорации в черепе (решетчатая пластинка) над крышей носовой полости. Эти нервные волокна образуют обонятельный нерв. Они распространяются на очень

82

короткое расстояние и оканчиваются в обонятельных луковицах – паре выступов под лобными долями головного мозга. Другой конец каждого обонятельного рецептора направлен вниз, внутрь носовой полости, и тянется в виде длинного отростка, оканчивающегося шишечкой, имеющей несколько волосков (ресничек). Эти реснички погружены в тонкий слой слизи,

секретируемой специализированными клетками обонятельного эпителия, в

которой растворяются молекулы пахучих веществ (см. рис.29). Молекулы диффундируют через поверхностный слой слизи и стимулируют обонятельные рецепторы. Слой слизи движется по поверхности

обонятельной слизистой оболочки со скоростью 10-60 мм/мин к носоглотке и помогает в удалении запахов после того, как они вызвали ощущения.

Рис.29. Орган обоняния

Обонятельная система отвечает на находящиеся в воздухе летучие молекулы, которые получают доступ к обонятельному эпителию с входящим и выходящим через нос потоком. Запаховые молекулы распределяются над рецепторным пластом в виде нерегулярного турбулентного потока воздуха,

созданного носовыми раковинами (см. рис.29). Молекулы пахучего вещества взаимодействуют с мембраной ресничек, на которой находятся обонятельные рецепторные белки. В результате происходит каскад реакций, запускающих

83

систему вторичных посредников (цАМФ), приводящих к открытию ионных каналов и входу Na+ (в меньшей степени Ca2+) в клетку. В результате деполяризации мембраны возникает рецепторный потенциал, вызывающий генерацию ПД на аксонном холмике обонятельной клетки. Пахучие вещества кроме обонятельных рецепторов могут раздражать окончания тройничного

(полость носа), языкоглоточного и блуждающего (глотка) нервов (если дыхание осуществляется через рот), в результате обонятельная информация поступает в мозг, минуя обонятельные нервы и тракты. Некоторые пахучие вещества вызывают наряду с обонятельными также температурные, болевые и вкусовые ощущения (например, хлороформ — сладкий вкус, ментол и камфора — холод).

Обонятельная система отличается от других сенсорных систем тем, что,

во-первых, у нее отсутствует спинально-стволовой отдел, во-вторых,

бо́льшая часть обонятельных путей, идущих в кору головного мозга, не проходит через таламус. Обонятельный путь начинается обонятельными нервами, которые оканчиваются на дендритах митральных клеток обонятельных луковиц. Аксоны данных клеток образуют обонятельные тракты, которые расходятся в трех направлениях (рис.30):

Рис.30. Обонятельные пути

84

─ в медиальную обонятельную область – ядра перегородки и некоторые другие; это самая древняя область, отвечающая за примитивные реакции на запах – облизывание, выделение слюны и пр.; ─ в латеральную обонятельную область – парагиппокампову извилину и далее во многие отделы лимбической системы: это эволюционно более молодая область,

отвечающая за сложные поведенческие акты, связанные с обонянием

(особенно у животных); ─ небольшая часть волокон идет через таламус в глазничные извилины лобной доли (так называемую орбитофронтальную кору); это самый молодой путь, отвечающий за осознанное восприятие запахов.

Человек способен распознать более 10 000 различных запахов. К основным запахам относятся: цветочный, мятный, мускусный, камфорный, эфирный,

едкий, гнилостный. Чувствительность обонятельной системы оценивается по порогу обоняния. Он определяется минимальной концентрацией пахучего вещества, вызывающий обонятельное ощущение. У человека чувствительность обонятельной сенсорной системы очень высока: один рецептор может быть возбужден одной молекулой пахучего вещества.

Адаптация обонятельного рецептора возникает за 2-5 секунд. При этом скорость развития адаптации будет зависеть от скорости потока воздуха над обонятельным эпителием и концентрации пахучего вещества. Обычно адаптация проявляется по отношению к одному запаху и может не затрагивать другие запахи.

Функциональные особенности системы обоняния в онтогенезе.

У новорожденных имеется более быстрая адаптация обонятельных рецепторов, чем у взрослых, а острота обоняния в 20-100 раз ниже. Острота обоняния достигает своего максимума в период полового созревания.

Ребенок начинает отличать приятные запахи от неприятных на 4-м месяце жизни. Полностью обонятельный анализатор формируется к 6 годам жизни.

85

Обонятельная чувствительность снижается после 45 лет и резко – после 70

лет в результате атрофических процессов в слизистой обонятельной области

полости носа.

УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ.

1.Рецепторы полости рта, их классификация. Функциональная взаимосвязь рецепторов слизистой оболочки полости рта.

2.Система вкуса. Понятие «орган вкуса», структурно-функциональная организация и его элементы (вкусовой сосочек, вкусовая почка).

3.Рецепторный, проводниковый и корковый отделы сенсорной системы вкуса – топография, функциональная характеристика, свойства.

4.Современное представление о механизме вкусового восприятия.

Вкусовые ощущения, их классификация. Зависимость вкусовых ощущений от деятельности обонятельной, тактильной, температурной и других сенсорных систем. Нарушение вкусового восприятия, его виды.

5.Функциональная взаимосвязь вкусового и висцерального анализаторов

(гастролингвальный рефлекс).

6.Сенсорная система обоняния: рецепторы, их топография,

функциональная характеристика и свойства. Проводниковый и корковый отделы, их особенности, свойства.

7.Классификация запахов, теория их восприятия.

8.Физиологическая роль системы обоняния. Особенности обонятельной рецепции у человека. Виды нарушений обоняния.

9.Особенности вкусовой и обонятельной сенсорных систем в онтогенезе.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Работа 1. Определение порогов вкусовой чувствительности

(густометрия).

Густометрия – это метод определения порога вкусовой чувствительности

86

к определенному вкусовому веществу. Порог вкусовой чувствительности – это наименьшая концентрация раствора вкусового вещества, которая вызывает соответствующее вкусовое ощущение при нанесении на язык.

Оснащение: 4 серии флаконов, в каждом из которых находятся растворы сахара, хлорида натрия, лимонной кислоты и солянокислого хинина определенной концентрации (0,001%, 0,01%, 0,1%, 1%); глазные пипетки;

стакан с водой; лоток.

Цель работы: определить пороги вкусовой чувствительности для сладкого,

соленого, кислого и горького веществ у испытуемого.

Ход работы: На язык испытуемого пипеткой наноситься 1-2 капли исследуемого вкусового вещества согласно топографии вкусовых полей

(сладкое – кончик языка, соленое и кислое – боковые поверхности, горькое – корень языка) (рис.31).

Рис.31. Вкусовые поля языка

Исследования начинают с минимальной концентрации раствора и увеличивают ее до тех пор, пока испытуемый точно не определит вкус вещества. После каждой вкусовой пробы испытуемый ополаскивает рот водой. Между пробами с разными вкусовыми веществами необходимо соблюдать интервал в 1-2 минуты.

Оформление работы: Полученные результаты исследования внесите в таблицу 6. Сделайте вывод, сравнив результаты с нормой и отметив, на какие вкусовые вещества получены наименьшая и наибольшая пороговая чувствительность.

87

Таблица 6

Показатели порогов вкусовой чувствительности

Работа 2. Определение порога обонятельной чувствительности

(ольфактометрия)

Ольфактометрия – это метод определения порога обонятельной чувствительности к определенному пахучему веществу. Порогом обонятельной чувствительности называется наименьшее количество паров

Оснащение: ольфактометр, набор пахучих веществ, медицинский шприц,

вата, спирт.

Цель работы: определить пороги обонятельной чувствительности для некоторых веществ.

Ход работы: Заполните ольфактометр пахучим веществом (рис.32). Через трубку с помощью шприца при закрытом выходном кране в ольфактометр введите 1-2 мл воздуха. Создайте в герметически закрытом сосуде повышенное давление, после чего закройте входной кран. Введите в нос испытуемому оливы прибора, одна из которых с отверстием, а другая – сплошная.

Рис. 32 Ольфактометр:

1- шприц для дозированного введения воздуха в ольфактометр; 2- входная трубочка; 3- входной кран; 4- выходной кран; 5- оливы, вводимые ноздри испытуемого

88

По вашей команде «не дышать» испытуемый должен задержать дыхание. В этот момент откройте выходной кран прибора, и минимальная порция паров пахучего вещества поступит в нос испытуемому. Через 2

секунды выньте оливы и спросите у испытуемого, почувствовал ли он запах.

Если запах был не определен, то повторите исследование, увеличивая объем воздуха на 1-2 мл до тех пор, пока испытуемый не почувствует запах вещества.

Порог обонятельной чувствительности выражается минимальным объемом воздуха, который необходимо пропустить через нос испытуемого для получения ощущения запаха. Ольфактометрию проводят для каждой ноздри.

Оформление работы. Запишите величины порогов обоняния для разных пахучих веществ в таблицу 7:

Таблица 7

Сравните пороги обоняния для разных пахучих веществ и у разных испытуемых. Определите, нет ли у вас нарушений обоняния, которое может проявляться в формах:

•Гипосмии – понижение чувствительности;

•Гиперосмии – повышение чувствительности;

•Аносмии – отсутствие чувствительности к некоторым или ко всем пахучим веществам;

•Паросмии – неправильное восприятие запахов;

89

Работа 3. Определение влияния обоняния в возникновении

вкусовых ощущений.

При пережевывании пищи или питье молекулы пахучего вещества проникают в носоглотку и носовые пути и возбуждают обонятельные клетки.

При этом обонятельная и вкусовая сенсорные системы взаимодействуют друг с другом, что наиболее полно отражает представление о свойствах вещества.

Оснащение: репчатый лук.

Цель работы: определить роль обонятельного анализатора в возникновении вкусового ощущения.

Ход работы: Испытуемый зажимает пальцами нос и жует кусочек лука до появления вкуса. Опыт повторяют при открытых носовых путях, сравнивая возникающие вкусовые ощущения.

Оформление работы: опишите результаты исследования и сделайте вывод о значение обонятельной сенсорной системы в возникновении вкуса.

Объясните, почему при насморке человек частично утрачивает чувство

вкуса.

Ситуационные задачи для проверки уровня знаний

1.Предложите физиологическое обоснование поговорки: «Аппетит приходит во время еды».

2.Почему при сильном волнении вкусовые ощущения человека могут быть ослаблены?

3. У человека наблюдаются обонятельные галлюцинации. С нарушениями функции какой области коры головного мозга могут быть связаны такие изменения восприятия?

Ситуационные задачи для самостоятельной работы.

1. Во время сильного волнения проверили вкусовые ощущения у человека. Будут ли они ослаблены или усилены по сравнению со спокойным состоянием?

90