Вкусовые анализаторы и адаптация

Вкусовые анализаторы и адаптация

Одной из важнейших характеристик сенсорной системы вкусового анализатора является абсолютный порог чувствительности, то есть минимальная концентрация химического вещества, вызывающая у человека вкусовое ощущение. Для разных веществ он различен. Так, для сахара минимальный порог равен 0,01 М, для поваренной соли – 0,05 М, для соляной кислоты – 0,0007 М, для солянокислого хинина – 0,0000001 М раствора.

Пороговые величины вкусовой чувствительности индивидуальны. Причем возможно избирательное повышение абсолютного порога к отдельным веществам, вплоть до полной «вкусовой слепоты». Различия во вкусовых порогах характерны не только для разных людей, но и для одного и того же человека в различных состояниях (болезнь, беременность, усталость и т. п.).

Определенную ценность имеет исследование дифференциальных порогов, когда определяется величина минимально ощутимой разницы в восприятии одного и того же вкусового раздражителя при переходе от одной концентрации к другой. Показано, что дифференциальный порог при переходе от слабых концентраций к более сильным понижается и в пределах средних концентраций наблюдается увеличение различительной чувствительности. Она вновь уменьшается при переходе к сильным концентрациям. Так, 20 %-ный раствор сахара является максимально сладким, 10 %-ный раствор поваренной соли – максимально соленым, 0,2 %-ный раствор соляной кислоты – максимально кислым, 0,1 %-ный раствор солянокислого хинина – максимально горьким.

Скрытые периоды вкусовых ощущений – это время между нанесением раздражителя и появлением ощущения вкуса. Они зависят от концентрации раствора. При концентрациях, приближающихся к пороговым, латентные периоды ощущения увеличиваются, с увеличением концентрации – уменьшаются.

Для большинства химических веществ не обнаружено простых отношений между температурой тестируемого раствора и изменением абсолютного порога, однако она существует. Например, для сахара чувствительность нарастает с повышением температуры, но при 50 °C полностью исчезает. При 0 °C происходит резкое снижение чувствительности ко всем вкусовым веществам.

Соприкосновение химических веществ и вкусового рецептора в течение некоторого времени ведет к повышению абсолютного порога и снижению интенсивности вкусового ощущения. Время адаптации пропорционально концентрации раствора.

Адаптация к сладким и соленым веществам происходит быстрее, чем к горьким и кислым. При исследовании перекрестной адаптации, то есть влияния адаптации к одному веществу на изменение порогов к другим, показали, что она существует не для всех веществ. Так, если любая кислота снижает чувствительность ко всем кислотам, то для веществ, обладающих сладким вкусом, такая закономерность наблюдается не во всех случаях.

Адаптация к одному веществу может не только понижать, но и повышать чувствительность к другим веществам, что обозначается как явление вкусового контраста. Адаптация к сахару или к поваренной соли повышает чувствительность к соединениям, обладающим другими вкусовыми качествами. Адаптация к горькому (хинин) повышает чувствительность к кислому и соленому, но не сладкому.

Вкус смесей определяется химической специфичностью составляющих их веществ. Так, сладкий вкус фруктозы уменьшается в сочетании с молочной и уксусной кислотами, но не лимонной и соляной. Сладкий вкус сахарозы уменьшают лимонная и молочная, но не уксусная и соляная кислоты.

Раскрытие механизмов, лежащих в основе вкусовой рецепции, является весьма важным для создания теории вкуса. Прежде всего заслуживает внимания гипотеза П. П. Лазарева. Он полагал, что под влиянием адекватных вкусовых раздражений происходит распад гипотетических высокочувствительных веществ белковой природы, содержащихся во вкусовых луковицах, что приводит к специализированному раздражению нервных окончаний ионизированными продуктами распада. Каждая луковица способна реагировать на все вкусовые вещества, но в значительно меньшей степени, чем на вещество одного вкусового качества.

Ферментативная теория вкуса Баради и Бурна объясняет возникновение специфического вкусового ощущения активизацией определенных ферментов в клетках вкусовой луковицы.

Большое значение для понимания механизмов вкуса имеют гипотезы, связывающие вкусовую рецепцию с мембранными процессами. Согласно этой гипотезе начальным этапом вкусовой рецепции является адсорбция молекулы вещества на специализированных участках белковой цепи, связанной с мембраной рецептора.

Представление о наличии на апикальной поверхности мембраны вкусовой клетки специализированных активных центров, избирательно адсорбирующих вещества с различными вкусовыми качествами, доказано электрофизиологическими исследованиями Бейдлера. Кроме того, из гомогенатов эпителия языка были выделены белковые фракции, образующие комплексные соединения – одни с различными сахарами, другие – с горькими веществами.

Вкусовая чувствительность у людей различна, а у одного и того же человека может резко изменяться под влиянием многих факторов. Так, показано, что вкус к сладкому у женщин развит лучше, чем у мужчин. Наблюдается явное притупление вкусовых ощущений у курящих людей.

Вкусовая чувствительность человека тесно взаимосвязана с уровнем его общей чувствительности, в частности температурной, связь которой со вкусовым аппаратом широко известна в обыденной жизни. Вкус многих пищевых веществ находится в строгой зависимости от их температуры. Наиболее благоприятной для потребления считается пища, температура которой +24 °C. Для утоления жажды лучше пить прохладную воду с температурой ниже температуры полости рта.

Вопрос о соответствии между вкусом и потребностями организма в пище изучался многими исследователями. Доказано, что острота вкуса уменьшается непосредственно после насыщения, а спустя 1–1,5 часа вновь восстанавливается до прежнего уровня. У каждого человека по мере развития чувства голода чувствительность к сладкому заметно повышается, к кислому и горькому несколько понижается. Считается общепризнанным, что вкусовая чувствительность уменьшается в темноте, в условиях кислородной недостаточности, при низкой и высокой температуре пищи, при низкой и высокой температуре окружающей среды.

Частым симптомом заболеваний желудка (и не только желудка) является обложенный язык и потеря аппетита (анорексия). И. П. Павлов называл это защитным «самоисцеляющим» рефлексом организма, поскольку отказ больного от приема пищи создает для пораженного желудка необходимые условия покоя. Отсюда следует, что любой налет на языке и сопровождающая его анорексия есть мера адаптации и превентивной терапии нашего организма. Мера, которую нужно не только понимать, но и всячески поддерживать.

Клинический опыт показывает, что насильственное кормление больных с блокированной вкусовой рецепцией и, следовательно, с пониженным или отсутствующим аппетитом ничего, кроме осложнения, принести не может.

Вкусовые ощущения могут возникать не только под влиянием адекватных химических раздражителей, но и в результате неадекватных воздействий: механических, термических и электрических.

Так, при сильном сдавливании кончика языка появляется щелочной вкус. При постукивании по боковой поверхности языка у некоторых лиц возникает ощущение соленого вкуса, а при надавливании сухим пальцем на основание языка – ощущение горечи. Контакт языка с электродами простейшей электрической батарейки вызывает ощущение кислого вкуса.

Воздействие на вкусовые рецепторы вызывает сдвиги в состоянии многих систем организма: изменяются работоспособность, обмен веществ, половая деятельность, сосудистый тонус. Так, кислые и горькие растворы уменьшают кровоток конечностей, увеличивают кровоток мозга, снижают кожную температуру, вызывают учащение пульса и повышение кровяного давления. Сладкие вещества вызывают увеличение кровотока конечностей, уменьшение кровотока мозга и повышение кожной температуры, то есть действуют противоположно кислым и горьким раздражителям. Интенсивный соленый раздражитель чаще всего вызывает расширение мозговых и периферических сосудов. Это значит, что все люди с грубой церебральной патологией должны исключить из своего рациона острые пищевые продукты.

Изменение вкуса отмечается довольно часто: при инфекционных и желудочно-кишечных заболеваниях, при заболеваниях ротовой полости и полости носа, при органических поражениях головного мозга, при наркомании и длительном приеме различных лекарственных препаратов. Психиатрам известно, что на ранних стадиях шизофрении многие больные жалуются на неприятный вкус или безвкусность пищи. С патологией вкусового анализатора у таких больных, по-видимому, связаны частичный или полный отказ от пищи, а также бредовые идеи отравления и отдельные варианты ипохондрического бреда.

Феномен понижения и извращения вкуса встречается у 0,5 % всех больных. Больные с понижением вкусовой чувствительности обычно страдают также снижением обоняния и аппетита. Они, как правило, худеют и долго, но не всегда успешно лечатся. Для некоторых из них прием пищи нередко превращается в мучительное испытание из-за того, что пищевые продукты приобретают скверный, порою зловонный запах и вкус. Показано, что такие состояния могут быть связаны со снижением в организме содержания меди и цинка, и в этих случаях хорошо помогают пилюли, содержащие сульфат цинка.