Механизм вкусовой чувствительности.

Сладкое или горькое вещество, растворяющееся в слюне, попадает в поры вкусовых луковиц, вступает во взаимодействие с гликокаликсом и адсорбируется на клеточной мембране микро ворсинки, в которую встроены сладко и горько чувствующие рецепторные белки. При воздействии солей и кислот изменяется концентрация электролитов около вкусовой клетки. В каждом случае повышается проницаемость мембраны вкусовой клетки, возникает движение ионов, в результате чего происходит образование рецепторного потенциала. Рецепторный потенциал распространяется по клетке к ее основанию. Во вкусовой клетке образуется медиатор (ацетилхолин, серотонин, и гормоноподобное вещество), который в рецепторно – афферентном синапсе ведет к возникновению генераторного потенциала в нервном волокне. В нервном волокне при действии вкусового раздражителя различного качества возникает импульсация определенной частоты, которая и определяет ощущения различного вкуса. Передача возбуждения в головной мозг. Вкусовые рецепторные клетки не имеют аксонов. Информация передается окончанием чувствительных волокон с помощью трансмиттеров. Эти волокна происходят из ганглиолярных клеток черепно-мозговых нервов Vll (лицевой - веточка называется chorda tympani)) и lX (glossopharyngeal). Первое возбуждение от сенсорного волокна обнаруживает оптимальную реакцию на один стимул, но значительно меньшую реакцию на другие вкусовые стимулы. Вкусовые почки на дорсальном эпителии языка наиболее многочисленны. Здесь они находятся в папиллах (сосочках) 4-х больших классов:

- Грибовидные сосочки (Fungiform papillae) расположены в наиболее передних частях языка и в общем содержат от одной до 7 вкусовых почек на сосочек. Они иннервируются chorda tympani.
- Листовидные сосочки (Foliate papillae) располагаются по краю языка несколько кпереди от circumvallate линии. Они преимущественно чувствительны к кислому.
- Желобовидные сосочки (Circumvallate papillae) утопленные сосочки, окруженные валиком. Вкусовые почки располагаются ярусами в сосочке. Сосочки располагаются по circumvallate линии и обеспечивают чувствительность к кислому и горькому задними 2/3 языка. Иннервируются glossopharyngeal (lXth cranial) нервом.

- Нитевидные сосочки-конусообразные возвышения, прилегающие друг к другу,поэтому повехность языка имеет бархатистый вид. Эпителий, покрывающий их, ороговевает. Являются рецепторами тактильной чувствительности, вкусовых рецепторов не имеют.

У подавляющего числа людей отдельные участки языка обладают неодинаковой чувствительностью веществам различного вкусового качества. Боковые поверхности языка наиболее чувствительны к соленому и кислому, кончик языка - к сладкому и соленому, корень – к горькому. Человек с первых часов жизни обладает способностью к различению вкусовых раздражителей. Сосательный рефлекс лучше всего формируется на растворы сладких веществ. Исследования вкусовой чувствительности показали, что маленькие дети обладают низкой чувствительностью к сладкому и горькому и более высокой к соленому и кислому. Поэтому дети до 10 лет по сравнению с взрослыми предпочитают более высокие концентрации сладкого. Родители невольно попадаются в ловушку, увеличивая концентрации и количество сладкого в рационе у маленького ребенка, и тем самым повышают риск развития кариеса у детей. Отучить от этой привычки, потом становиться сложно. Для исключения сахара из рациона ребенка, возможно, заменить рафинированный сахар на сахарозаменители и затем постепенно снизить количество сладкого. У детей после 12 лет понижается вкусовое восприятие сладкого и горького. Язык ощущает пять основных компонентов: соленое, кислое, сладкое, горькое и umami. С помощью вкусовых почек, которые находятся на вкусовых сосочках разного типа.

- При воздействии на вкусовые рецепторы, находящиеся на боковых поверхностях языка и его кончике солью (Na Cl2), поступление Na вызывает деполяризацию мембраны клетки. Кальций поступает через кальциевые канальцы. Это приводит к высвобождению трансмиттера. В результате повышается возбуждение афферентного нерва.

- При действии кислоты на рецепторные клетки, которые располагаются в желобовидных сосочках на корне языка, протоны блокируют калиевые канальцы. Это вызывает деполяризацию клеточной мембраны, поступает Ca²⁺, высвобождается трансмиттер и усиливается возбуждение в первичном афферентном нерве. При снижении концентрации соли и кислоты в полости рта возбуждение в афферентном нерве снижается постепенно.

При воздействии даже очень небольшой концентрации сладкого на сладкочувствующие рецепторы, локализующиеся почти на всей спинке языка, кроме средней части, происходит полная блокада клетки. Наступает деполяризация, поступает Ca²⁺ через деполяризацией активированные Ca²⁺ канальцы, высвобождается трансмиттер и усиливается возбуждение первичного афферентного нерва.

- Ощущение горького Горькие вещества вызывают вторичными мессенджерами (IP₃) обусловленное высвобождение Ca²⁺ из внутренних хранилищ.

- Ощущение Umami Umami это ощущение некоторых аминокислот (напр. glutamate, aspartate и родственных компонентов). Связывание глутамата натрия с рецептором активирует G-белок, и это может повышать внутриклеточный Ca²⁺.

Глутамат натрия (Monosodium glutamate) добавляется в пищу для улучшения ее качества. Он, по-видимому, активирует Umami рецепторы, которые обнаруживаются во вкусовых клетках. Эти рецепторы являются интегральными комплексами рецептор-ионных канальцев и если они открыты, то происходит приток ионов Na⁺ и Ca²⁺. Это ведет к длительной деполяризации вкусовых рецепторных клеток и действует как возбуждающий импульс. Затем, все меньше необходим возбуждающий вкусовой импульс, чтобы вызвать дальнейшую деполяризацию, для высвобождения трансмиттеров. При приеме в пищу глутамата натрия практически блокируются все остальные рецепторы, блокируется так же центр насыщения в головном мозге и ребенок может, есть продукт, в сущности, не ощущая вкуса. Особенностью горького, сладкого и Umami является то, что возбуждение афферентного нерва не снижается при уменьшении концентрации веществ, а длиться до тех пор, пока эти раздражители полностью не удаляться из полости рта.