Лекция 19. Физиология вкуса
Органы, обслуживающие вкусовую чувствительность, лежат в ротовой полости, преимущественно на языке. При рассмотрении вкусовой чувствительности полезно сначала обратиться к строению этих органов и их связям с ЦНС. Мы увидим, что рецепторные органы, вкусовые почки, сидят на сосочках (складках кожи языка) трех разных форм. Однако вкусовые почки и находящиеся в них чувствительные клетки нельзя сгруппировать в отдельные морфологические типы. Имеются четыре основных ощущения: сладкое, кислое, соленое и горькое. Способность различать эти категории можно вывести из специфичности рецепторных молекул. Но типы рецепторов, специфические для данного качества, не обнаружены; качество и концентрация, очевидно, кодируются градуальными ответами большого числа рецепторов.
19.1. Морфология органов вкуса; субъективная физиология вкуса. Ориентация и строение вкусовых почек.
Язык у человека покрыт слизистой оболочкой, складки которой во многих местах образуют маленькие выпуклости в форме колышков, называемые сосочками. На рис.19.1.показано распределение трех типов сосочков-желобоватых, листовидных и грибовидных-по поверхности языка.
Рис.19.1. Схема распределения вкусовых сосочков, их иннервации и зон максимальной чувствительности к разным вкусовым качествам на языке человека.
Эти три типа распределены по-разному. Только грибовидные сосочки рассеяны по всей поверхности. Желобоватые сосочки, которых у человека всего 7-12, сверху имеют вид круглых образований 1-3 мм в диаметре; они находятся в ограниченной зоне поперек спинки языка у его корня. Третий тип, листовидные сосочки, образуют тесно расположенные складки вдоль задних краев языка. Они хорошо развиты у детей, но гораздо менее выражены и менее многочисленны у взрослых.
Нитевидные сосочки, занимающие остальную поверхность языка, не показаны на рис. 7-1, потому что в них нет вкусовых почек. Название "почка" говорит о форме этих органов (рис.19.2). Положение их на сосочках варьирует; в случае желобоватых и листовидных сосочков много вкусовых почек заложено в боковых стенках, а на верхушке их нет. В грибовидных сосочках вкусовые почки ограничены поверхностью "шляпки гриба", которая может достигать 1 мм в диаметре.
Отдельная вкусовая почка имеет около 70 мкм в высоту и около 40 мкм в диаметре. Всего у человека около 2000 вкусовых почек, из них около половины-на желобоватых сосочках. Каждая вкусовая почка содержит 40-60 отдельных клеток.
В соединительную ткань под желобоватыми и листовидными сосочками погружены серозные железы, протоки которых открываются в углубления у основания сосочка, их секрет служит для смывания частиц пищи и микроорганизмов. Кроме того, он понижает концентрацию стимулирующего вещества вблизи вкусовых почек.
Внутри вкусовых почек различают три типа клеток: сенсорные, опорные и базальные (рис.19.2). Растворимые в воде вещества, попадающие на поверхность языка, диффундируют через пору в наполненное жидкостью пространство над вкусовой почкой; здесь они соприкасаются с мембранами микровиллей, которые образуют наружные концы сенсорных клеток. Вкусовые рецепторы представляют собой вторичные сенсорные клетки без аксонов, которые проводят импульсы в центральном направлении. Их ответы передаются афферентными волокнами, которые образуют синапсы близ оснований сенсорных клеток. На рис.19.2. показаны только два волокна, но в действительности в каждую вкусовую почку входят и разветвляются в ней около 50 волокон.
Рис.19.2. Строение и иннервация вкусовой почки.
Продолжительность жизни сенсорных клеток во вкусовых почках невелика; происходит их непрерывная смена. В среднем одна сенсорная клетка замещается новой уже через 10 дней. За сменой клеток можно проследить, помечая их ядра 3Н-тимидином и определяя число меченых ядер, сохранившихся через некоторое время. Утраченные сенсорные клетки замещаются новыми, которые образуются из базальных клеток. При этой смене должны прерваться синапсы между афферентными волокнами и старыми клетками и возникнуть новые синапсы. В связи с такой перестройкой возникает много интересных вопросов, особенно если учесть тот факт, что сенсорные клетки различаются по своей чувствительности к разным стимулам. Так, смена сенсорных клеток может привести к изменению "вкусового профиля"-характерной формы ответов в афферентных волокнах, о чем пойдет речь в следующем разделе.