Строение органов обоняния и вкуса

Структура сенсиллы насекомого

Строение вкусовой почки

Рецептор сладкого вкуса, связавший молекулу глюкозы.

Сенсиллы являются органами вкуса у насекомых, у которых они представлены хитиновыми волосками. Органы вкуса всех позвоночных имеют овальную форму и погружены в толщу многослойного эпителия слизистой оболочки, с поверхностью которой они сообщаются коротким вкусовым каналом.

Каждая вкусовая почка состоит из нескольких опорных клеток, расположенных в его основании, и 10–15 клеток, в микроворсинках которых находятся рецепторы.

Органы вкуса

Органы вкуса (вкусовые органы) являются периферическим отделом вкусовой системы. Большинство беспозвоночных животных объединяют органы вкуса и обоняния в органы общего химического чувства. У насекомых они представлены сенсиллами.

Органы вкуса у млекопитающих и человека главным образом расположены в сосочках языка. Органы вкуса передних двух третей языка иннервируются вкусовыми волокнами барабанной струны; органы вкуса задней трети языка, задней поверхности ротовой полости и некоторые вкусовые луковицы в глотке иннервируются язычными ветвями языкоглоточного нерва.

Опубликовано

11 мая 2023 г. в 16:23 (GMT+3).
Последнее обновление: 11 мая 2023 г. в 16:23 (GMT+3).

Орган обоняния

Орган обоняния является периферическим отделом обонятельного анализатора и воспринимает химические раздражения при попадании в полость носа пара или газа.

Обонятельный эпителий располагается в верхней части носового прохода и задневерхнем отделе перегородки носа, в слизистой оболочке полости носа. Этот отдел носит название обонятельной области слизистой оболочки полости носа.

Обонятельный эпителий включает в себя три вида клеток: имеют форму веретенца, на одном конце которого на поверхности слизистой оболочки располагаются обонятельные пузырьки, покрытые ресничками.

Другой конец обонятельных клеток переходит в нервное волокно, а те, в свою очередь, собираясь в пучки, образуют обонятельные нервы.

Через них раздражение поступает в первичный центр обоняния, а оттуда — к корковому концу обонятельного анализатора.

Орган вкуса

Орган вкуса представляет собой периферический отдел вкусового анализатора и располагается в полости рта.

Рецепторы вкуса состоят из нейроэпителиальных клеток, содержат разветвления вкусового нерва и носят название вкусовых луковиц.

Вкусовые луковицы имеют овальную форму и располагаются преимущественно в листовидных, грибовидных и желобоватых сосочках слизистой оболочки языка.

В незначительном количестве они имеются в слизистой оболочке передней поверхности мягкого нёба, надгортанника и задней стенки глотки.

Восприятие обоняния и вкуса

Рецепторы обонятельной области слизистой полости носа способны воспринимать несколько тысяч различных запахов. Рецепторы способны различать четыре основных вкуса: сладкое, горькое, соленое и кислое.

Обоняние и вкус тесно связаны между собой, ведь запах пищи влияет на её вкус.

Почему мы принюхиваемся? Область, содержащая обонятельные рецепторы, плохо вентилируется. Обычно воздух спокойно движется над носовыми раковинами во время каждого дыхательного движения.

Количество воздуха, достигающего обонятельной области, заметно возрастает при интенсивном втягивании воздуха (принюхивании). Это происходит за счёт сокращения нижней части ноздрей, прижимающихся ближе к носовой перегородке и помогающих отклонять струю воздуха вверх.

Роли обоняния и вкуса

Обоняние и вкус в значительной степени связаны с функцией пищеварения, поэтому относятся к внутренним чувствам тела. Их формируют ощущения, получаемые мозгом из рецепторов, расположенных во внутренних органах.

Воспринимающие структуры органов обоняния и вкуса – хеморецепторы. Они возбуждаются вкусовыми и пахучими веществами.

При простуде, заложенном носе или в сухом воздухе в кабине самолёта пища кажется безвкусной. Ведь обонятельные рецепторы не справляются со своей задачей, хотя вкусовые рецепторы продолжают исправно трудиться.

Причины чихания и плача от определенных запахов

Почему мы чихаем или плачем от некоторых запахов? Обонятельная слизистая оболочка содержит много рецепторов особого типа – ноцирецепторы или рецепторы боли. Они реагируют только на раздражающие вещества, формирующие характерный запах ряда веществ, таких как аммиак, хлорная известь и другие. Иными словами, эти рецепторы боли ответственны за чихание, слёзы, задержку дыхания и другие рефлексы, вызванные раздражением слизистой оболочки носа.

Карта вкусовых зон на языке

Действительно ли существует карта вкусовых зон на языке? Рецепторы вкуса находятся во вкусовых луковицах языка и активируются при контакте со вкусовыми веществами, растворёнными в жидкости или слюне. Человек различает четыре первичных вкуса: сладкий, кислый, горький и солёный, а также умами (вкус глутамата натрия). Существуют карты привязанности преимущественного восприятия основных вкусов, но они действительны только для низких концентраций вкусовых веществ. Некоторые вкусовые луковицы реагируют преимущественно на горькие раздражители, в то время как другие – на сладкие, кислые или солёные.

Структура языка

Передняя часть языка при суживании образует его верхушку, задняя – его корень, а между ними располагается тело языка. Выпуклая верхняя поверхность, обращенная к нёбу и глотке, называется спинкой, а нижняя поверхность в передней части свободна, задняя ее часть окружена мышцами. Язык ограничен краями, а спинка разделена на передний и задний отделы.

Слизистая заднего отдела языка окружена язычной миндалиной, а слизистая оболочка языка является производным I-IV жаберных дуг. Мышцы языка можно разделить на три группы в зависимости от их нахождения на производных I, II или III жаберных дуг. Подбородочно-язычная мышца, начинающаяся на производных I жаберной дуги, развивается в связи с развитием членораздельной речи у человека. Важной частью языка является также голосовой аппарат, упражнения для которого помогут улучшить дикцию и красивость речи.

Анатомия языка

На языке существуют различные элементы, такие как пограничная бороздка, разделяющая его на передний и задний отделы, а также сосочки на слизистой переднего отдела. Язык играет важную роль не только в процессе еды, но и в образно-ассоциативных функциях, таких как общение и выражение эмоций. Структура и функции языка демонстрируют его сложную и уникальную природу.

## Развитие и функции языка
## Мышцы языка
Ко второй группе относится шилоязычная мышца, которая начинается от шиловидного отростка височной кости и шилоподъязычной связки, входя в толщу языка, а также верхняя и продольная мышцы, берущие начало на малых рогах подъязычной кости — производных II жаберной дуги. Направление мышечных пучков данной мышечной группы сагиттальное, что при сокращении двигает язык назад и укорачивает его.
Третья группа включает в себя мышцы, начинающиеся на производных III жаберной дуги — на теле и больших рогах подъязычной кости. Это подъязычная мышца, которая вплетается в боковую часть языка, и поперечная мышца, тянущая орган вниз и назад. В последнюю также переходит нёбно-язычная мышца, поверхность которой покрыта слизистой оболочкой полости рта и образует видимую нёбно-язычную дугу. Направление мышечных пучков этой группы фронтальное, что при сокращении уменьшает поперечный размер языка. Одностороннее действие способствует движению языка в сторону, двустороннее — вниз и назад.
## Рецепторы вкуса
Рецепторные клетки собраны во вкусовые почки, которые находятся преимущественно в сосочках языка, а также на мягком небе, задней стенке глотки, надгортаннике. Внутрь каждой почки входят чувствительные нервные волокна одного из трех нервов: барабанной струны, языкоглоточного и блуждающего. Рецепторные вкусовые клетки являются хеморецепторами, то есть чувствительны к химическим веществам.
Существует четыре типа первичных вкусовых ощущений: сладкого, соленого, горького и кислого. Самая высокая чувствительность к горьким веществам. Вкусовая чувствительность отличается в разных зонах слизистой языка.
## Структура вкусовых почек
Вкусовая луковица включает 30-80 уплощенных, вытянутых веретенообразных клеток, тесно прилегающих друг к другу наподобие долек апельсина.
Рецепторы вкуса (вкусовые клетки с микроворсинками) - это вторичночувствующие рецепторы, они являются элементом вкусовых почек, в состав которых входят также опорные и базальные клетки. Эпителиальные образования, расположенные в толще многослойного эпителия языка, проходят через всю толщу эпителия, перпендикулярно к нему, достигая базальными концами базальной мембраны, а в апикальной части образуя вкусовой канал, соединенный с ротовой полостью через вкусовую пору.

Эпителиальные структуры вкусовой луковицы тесно связаны с

После перерезки волокон, иннервирующих вкусовую луковицу, наблюдается

полная ее дегенерация и исчезновение. Регенерация нерва ведет к восстановлению вкусовой луковицы

Локализация вкусовых луковиц

-Преимущественно на дорсальной поверхности грибовидных, в желобках листовидных, канавках желобоватых сосочков языка, а также в значительно меньших количествах в слизистой неба, глотки, гортани, миндалин, небной занавески. -Каждый грибовидный сосочек содержит 3-4 луковицы. – У детей вкусовые луковицы распространены более широко, чем у взрослых, по твердому и мягкому небу, на гортани, надгортаннике, грибовидных сосочках середины спинки языка. – Показано, что число вкусовых луковиц связано с характером питания: у хищников их меньше, чем у растительноядных.

Рецепторный потенциал вкусового рецептора – представлен

Мышцы языка

Язык состоит из парных мышц, образованных поперечно-полосатыми мышечными волокнами. При сокращении и расслаблении мышцы меняют форму и положение языка, помогая человеку правильно говорить, пережевывать и глотать пищу.

Вертикально по срединной плоскости языка расположена продольная фиброзная перегородка, которая делит мышцы на две равные половины — мышечные группы: скелетные (внешние) и собственные (внутренние) мышцы.

Скелетные

Скелетные (внешние) мышцы начинаются на костях и вплетаются в тело языка. К этой группе относятся:

В эту же группу относят хрящеязычную мышцу, которая совпадает с подъязычно-язычной.

Собственные

Собственные (внутренние) мышцы языка являются продолжением скелетных (внешних) мышц. В эту мышечную группу входят верхняя продольная, нижняя продольная, поперечная и вертикальная мышцы.

Гимнастика для лица: упражнения для подтяжки мышц в домашних условиях

Советы экспертов

При обнаружении неприятных симптомов, например, болей в языке, эксперты рекомендуют не заниматься самолечением, а обращаться за помощью к врачу, а именно к миофункциональному терапевту. Как правило, при обнаружении каких-либо патологий назначается комплексная терапия, которая включает различные стоматологические, логопедические процедуры и комплексное обследование на выявление причин развития заболеваний.

В качестве профилактики, врачи рекомендуют выполнять артикуляционную гимнастику не только для мышц языка, но и для развития мышц губ, щек и подвижности челюсти. Такой комплексный подход значительно улучшит качество речи и снизит риски развития неприятных заболеваний как ротовой полости, так и пищеварительной системы, нормализуя функции глотания.

Как отмечают логопеды, особенно важно делать гимнастику детям, особенно при наличии врожденных отклонений в развитии полости рта. Регулярные занятия помогут научить ребенка правильно говорить и чувствовать мышцы языка, а также поспособствуют исправлению прикуса и улучшат работу головного мозга.

Супердегустаторы, дегустаторы и недегустаторы

Рисунок 4. Бумага, пропитанная PTC, используется для проверки, является ли человек «супердегустатором», «дегустатором» или «недегустатором».

Люди, обладающие двумя копиями PAV, сообщают, что PTC/PROP более горькие, чем гетерозиготы TAS2R38, а люди, обладающие двумя копиями AVI, вообще не чувствуют горечи PTC/PROP.

Примерно 25–30% людей — недегустаторы. Помимо того, что они менее восприимчивы к горьким вкусам, недегустаторы менее чувствительны и к сладким вкусам, терпкости алкоголя, остроте перца чили и текстуре жиров. Среди них больше курильщиков, чем среди супердегустаторов. Поэтому чувствительность к PTC/PROP часто рассматривается как общий маркер остроты вкусовых ощущений. Если вы захотите узнать, супердегустатор ли вы, то можете сделать это с помощью бумаги, пропитанной PTC (рис. 4).

Чрезмерная чувствительность к горьким веществам может быть серьезным препятствием к употреблению многих продуктов и лекарств. Но при этом быть супердегустатором — не так уж и плохо, как оказалось. Такая суперспособность таит в себе источник здоровья и долголетия.

Движения языка

Подъязычный нерв, кроме иннервации, также обеспечивает движения языка. Для выявления повреждений нерва и различных патологий органа проводятся функциональные мышечные тесты для каждой группы мышц.

Чтобы проверить развитость скелетных мышц и удостовериться в отсутствии отклонений, необходимо выполнить следующие движения языком:

Упражнения для ягодиц: в домашних условиях и тренажерном зале

Ограничения подвижности языка, отклонение его кончика в сторону, частые спазмы могут свидетельствовать о наличии нарушений, например, дистонии, гипертонусе или слабости мышц, а также аномалии языка — группе врожденных стоматологических заболеваний. Дополнительным тестом для проверки развитости мышц языка у детей является проверка дикции.

Для правильного развития речи, улучшения дикции и устранения различных патологий рекомендуется выполнять артикуляционную гимнастику для укрепления мышц языка. Примерный комплекс может быть следующим:

Также для исправления нарушений речи и расслабления мышц языка при гипертонусе у ребенка назначается логопедический массаж языка. Его можно выполнять в домашних условиях вручную или с использованием зубной щетки.

Вкусовая сенсорная система

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 23 февраля 2021 года; проверки требует 1 правка.

Функции

Независимо от разделения на мышечные группы, все мышцы тесно взаимосвязаны между собой. Они создают в толще языка сложно переплетенную систему волокон, которые обеспечивают подвижность языка и отвечают за изменение его формы. При этом каждая мышца отвечает за выполнение отдельных функций.

Функции скелетных мышц в основном сконцентрированы на перемещении языка. Подбородочно-язычная тянет язык вперед и вниз, что при приеме пищи помогает пищевому комку контактировать со вкусовыми сосочками. Также участвует в перемещении языка глубже в рот или из него при его вытягивании под воздействием собственных мышц. Шилоязычная тянет язык назад и кверху, а при одностороннем сокращении тянет его в сторону.

При приеме пищи сокращение мышцы "прижимает" пищу к верхнему нёбу, запуская рефлекс глотания. Рефлекс глотания способствует сокращению подъязычно-язычной мышцы, которая тянет корень языка назад и вниз, что помогает проталкивать пищу при глотании. Далее в работу включается нёбно-язычная мышца, сжимающая ротоглоточный перешеек и поднимающая язык при глотании.

Собственные мышцы языка отвечают за изменение его формы. Верхняя и нижняя продольные мышцы укорачивают язык, но при этом верхняя продольная тянет верхушку языка вверх, а нижняя продольная — опускает ее. Поперечная мышца уменьшает поперечные размеры языка, приподнимает спинку и при сокращении помогает свернуть язык в трубочку.

Как мы воспринимаем горечь

Рисунок 2. Анатомия языка. Клетки вкусовых рецепторов сгруппированы в пучки под поверхностью сосочков, где они через поры контактируют с окружающей средой.

Когда сигнальная молекула активирует рецептор, это выражается в изменении его конформации и активации G-белка. В результате его субъединицы разделяются на две части: α-субъединицу и β/γ-димер. Обе части продолжают крепиться к мембране, но не связаны более с GPCR, а потому могут свободно перемещаться и взаимодействовать с другими мембранными белками.

В одной и той же клетке для разных горьких веществ одновременно работает множество TAS2R-рецепторов. Эти горькие соединения действуют на одни и те же элементы внутриклеточного сигнального каскада. Возможно, именно поэтому всё горькое ощущается нами одинаково — чего, кстати, нельзя сказать о сладком. Но стоит учесть, что в повседневной жизни мы практически не сталкиваемся с чистыми горькими вкусами.

Кровоснабжение

Кровоснабжение языка производится язычной артерией, которая отходит от наружной сонной артерии. Язычная артерия образует ветви до капилляров, отдавая дорсальные ветви к спинке языка, и продолжается в глубокую артерию языка, проходящей до его верхушки. Отток венозной крови проходит по язычной вене, формирующейся из глубокой вены языка и впадающей во внутреннюю яремную вену.

Лимфа протекает от верхушки к подбородочному лимфоузлу, от тела — к поднижнечелюстным лимфоузлам, от корня — к предпозвоночным и латерально глубоким шейным лимфатическим узлам.

TAS2R и пищевое поведение

Рисунок 6. Ребенок, который отказывается есть овощи.

В то время как младенцы автоматически отвергают горькие раздражители, взрослым людям проще себя контролировать, когда они ощущают горечь. Яркий пример — кофе и алкоголь. Несмотря на горький вкус, люди любят эффект, который получают от этих напитков. Но при этом многие маскируют горечь, например, разбавляя алкоголь сладкой газировкой и добавляя в кофе сахар и сливки.

Рисунок 7. Сходство и различие в механизмах восприятия горьких веществ, рецепторами языка и энтероэндокринных клеток кишечника. И вкусовые клетки языка, и энтероэндокринные клетки (ЭЭК) имеют рецепторы TAS2R, которые обнаруживают горькие лиганды. Активированный TAS2R на ЭЭК передает сигнал внутрь клетки по пути, схожему с тем, который показан для клеток языка, и приводит к высвобождению гормонов (на рисунке — глюкагоноподобный пептид-1, GLP-1). После чего эти гормоны, с одной стороны, стремятся в кровоток и стимулируют высвобождение инсулина из клеток поджелудочной железы, а с другой — передают сигнал в центральную нервную систему (ЦНС), регулируя аппетит.

Иннервация

Двигательную иннервацию мышцам языка обеспечивает XII пара подъязычного нерва, за исключением нёбно-язычной. Ей обеспечивает иннервацию языкоглоточный нерв. При этом чувствительная иннервация слизистой оболочки передних 2/3 языка выполняется окончаниями язычного нерва, а задней трети — окончаниями языкоглоточного нерва. Он же отвечает и за вкусовую иннервацию задней трети языка.

Повышенный холестерин: способы снижения с помощью диеты

Код опасности

Эволюция горького вкуса связана с особенностями строения различных химических веществ. Историю изучения горького вкуса позволяют проследить фенилтиокарбамид (PTC) и пропилтиоурацил (PROP).

Рисунок 1. Факсимиле заголовка и первого абзаца статьи Артура Фокса о чувствительности к фенилтиокарбамиду в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Дальнейшее развитие событий связывают с именами Рональда Фишера, Эдмунда Форда и Джулиана Хаксли, которых объединяла идея естественного отбора как движущей силы эволюции. В 1939 году они проверили, смогут ли шимпанзе попробовать воду с добавлением PTC, который некоторые люди находят тошнотворно горьким, а другие, наоборот, не ощущают горечи. История произошла в Эдинбургском зоопарке. Когда шимпанзе сделал глоток воды, он посмотрел в глаза Фишеру и плюнул в него.

И только семь десятилетий спустя был идентифицирован ген TAS2R38 (T2R38), ответственный за чувствительность к PTC. Также было подтверждено, что его различные варианты в значительной степени объясняют, почему не все могут почувствовать горький вкус фенилтиокарбамида.

Некоторые люди имеют чрезвычайно высокую чувствительность к горькому вкусу из-за высокой экспрессии генов TAS2R. Этих людей называют «супердегустаторами». Их чаще всего можно встретить в некоторых частях Азии, Африки и Южной Америки. И связано это, вероятно, с тем, что в этих районах изначально была более высокая концентрация токсичных растений по сравнению с другими континентами. Чтобы компенсировать увеличение количества потенциальных токсинов, живущие в этих районах люди могли получить больше пользы от рецепторов горького вкуса.

Каким же образом человек при относительно небольшом количестве рецепторов может ощущать горечь огромного множества химически разнообразных горьких веществ?

Полиморфизмы и здоровье

Рисунок 5. Регуляция рецептора горького вкуса TAS2R38 во врожденном иммунитете синоназального эпителия человека. АГЛ бактерий связывается с рецептором TAS2R38 и запускает каскад передачи вкусового сигнала, активируя PLC-β2 и высвобождая внутриклеточный кальций, который, в свою очередь, активирует синтазу оксида азота (NOS) и приводит к продукции оксида азота (NO). Оксид азота и его производные повреждают мембраны, ферменты и ДНК бактерий, а также увеличивают частоту биения ресничек.

До сих пор нет убедительных доказательств того, что риск развития рака зависит от потребления с пищей компонентов горького вкуса. В 1995 году диетологами-эпидемиологами из Университета Лидса было организовано когортное исследование британских женщин для изучения связи между питанием и раком. Предполагалось, что женщины с более высокой чувствительностью к горькому вкусу потребляют меньше овощей и потому чаще болеют раком. Несмотря на то, что эта гипотеза не подтвердилась, было обнаружено, что среди пожилых женщин чувствительность к горькому вкусу была связана с повышенным риском рака. У супердегустаторов риск заболеть раком был примерно на 58 процентов, а у дегустаторов — на 40 процентов выше по сравнению с женщинами-недегустаторами. При этом было отмечено, что супердегустаторы и дегустаторы ели не меньше овощей, чем недегустаторы.

Исходя из имеющихся на сегодняшний день данных, есть много оснований полагать, что рецепторы горького вкуса вовлечены в клеточные процессы рака, и это делает их ценными мишенями для разработки новых терапевтических средств.

Прикрепление

Собственные мышцы крепятся к верхушке языка (верхняя продольная и нижняя продольная), его краю (поперечная) и нижней поверхности (вертикальная). Скелетные мышцы в основном прикрепляются к язычному апоневрозу (подюородочно-язычная, подъязычно-язычная), дополнительно охватывая край языка (шилоязычная) и его внутренние мышцы (нёбно-язычная).

Где находятся

Собственные мышцы начинаются и заканчиваются в толще языка: верхняя продольная и нижняя продольная берут начало на корне языка, заканчиваясь на его верхушке, поперечная мышца начинается на крае языка, заканчиваясь в слизистой оболочке левого и правого краев. Вертикальная берет начало на язычном апоневрозе, преимущественно в боковых отделах языка между слизистой оболочкой спинки и нижней поверхностью языка.

Скелетные мышцы начинаются на костях головы вне языка и заканчиваются в толще языка. Подбородочно-язычная начинается на внутренней поверхности нижней челюсти, заканчиваясь в боковых отделах языка, подъязычно-язычная берет начало на большом роге и теле подъязычной кости, шилоязычная — на шиловидном отростке, входя в толщу языка сбоку, а нёбно-язычная — на нёбном апоневрозе.

Жизнь без головной боли и напряжения в шее: как укрепить лестничные мышцы

Заключение

О рецепторах горького вкуса можно написать еще много. Здесь представлена лишь часть известного о них на сегодняшний день. А сколько еще неизведанного, учитывая их разнообразие и распространение по всему организму!

Горечь многолика, а функции горьких рецепторов выходят за рамки обычного вкусового восприятия. Они регулируют самые разные защитные реакции — иммунологические, поведенческие, метаболические — и выступают потенциальными терапевтическими мишенями. Возможно, в будущем с помощью горьких веществ (агонистов рецепторов TAS2R) можно будет успешно лечить астму, хронический риносинусит, ожирение, диабет и даже рак. И смысл фразы «Хорошее лекарство горчит» станет еще более очевидным.