Біологія. Повторне видання. 8 клас. Матяш

§ 47. Сенсорні системи нюху та смаку. Рецептори внутрішніх органів

Пригадайте, що таке рецептори. Яка будова головного мозку людини?

Завдяки чому ми здатні сприймати запахи? Ми сприймаємо запахи завдяки нюху. Здатність людини сприймати запахи ґрунтується на тому, що молекули летких сполук діють на рецепторні клітини, які є периферичною частиною сенсорної системи нюху.

Нюх відіграє важливу роль у житті людини: за запахом ми можемо відрізнити їстівні об’єкти від неїстівних (наприклад, несвіжі, що втратили їстівні якості і загрожують нашому здоров’ю). Запахи впливають на емоційний настрій людини: одні з них (запахи квіток, якісних парфумів, лісового чи морського повітря) поліпшують настрій, сприяють підвищенню працездатності, інші (сірководень (гідроген сульфід), запах поту тощо) - погіршують.

Нюхові рецептори (хеморецептори) розташовані в слизовій оболонці верхньої та частково середньої носових раковин, а також у частині носової перегородки (мал. 169). Від верхньої поверхні цих клітин відходить дендрит, який має короткі війки. Ці війки заглиблені в шар слизу, що вкриває нюховий епітелій. Вони збільшують поверхню контакту з молекулами летких сполук. Одна з функцій слизу - захист клітин від пересихання: якщо слизова носової порожнини пересихає, здатність сприймати запахи знижується або взагалі зникає.

Молекули пахучих речовин надходять до рецепторних клітин або через ніздрі (під час вдиху), або з ротової порожнини. Таким чином, споживаючи їжу, ми відчуваємо не лише її смак, а й запах. Молекули летких речовин взаємодіють з мембраною рецепторних клітин, збуджуючи їх. Так виникають нервові імпульси. Від основи цих клітин відходять довгі аксони. Вони входять до складу нюхових нервів, по яких нервові імпульси прямують до ділянок кори лобових і скроневих часток півкуль. Там остаточно аналізуються нюхові подразнення. До підкіркових центрів, що беруть участь в обробці нюхової інформації, належать ядра гіпоталамуса.

Мал. 169. Схема будови нюхової сенсорної системи. Завдання. За малюнком простежте шлях збудження в нюховій сенсорній системі

Отже, сенсорну систему нюху складають: нюхові рецептори, нюховий нерв, підкіркові й кіркові центри нюху в головному мозку. Вона надзвичайно чутлива - деякі запахи сприймаються навіть тоді, коли у вдихуваному через ніс повітрі наявна лише одна молекула пахучої речовини на 30 млрд інших.

Як визначають гостроту нюху? Гостроту нюху визначають за найменшою концентрацією речовини, яка спричинює відчуття запаху. Її вимірюють за кількістю молекул пахучої речовини в 1 см3 повітря.

Цікаво знати

Нюхова система швидко звикає до запаху. Якщо людина заходить до кімнати з певним запахом, то через деякий час перестає його відчувати. На гостроту нюху впливає температура та вологість. Оптимальна температура для сприйняття запахів +30 °С.

Яке значення для людини має відчуття смаку? Смак - сприйняття смакових властивостей речовин, які потрапляють на рецептори ротової порожнини та на поверхню язика. Крім того, вони є на поверхні м’якого піднебіння та на задній стінці глотки.

Рецептори смаку розміщені у смакових цибулинах, які входять до складу виростів слизової оболонки язика - сосочків (мал. 170, 1).

Смакові відчуття дають змогу визначити якість їжі та питної води, збуджують апетит, сприяючи виділенню травних соків і перетравленню їжі. Для того щоб певні сполуки могли подіяти на смакові рецептори, вони мають бути розчинені в слині чи воді. Суха поверхня язика не здатна розпізнавати смакові якості сполук.

Через пору, розташовану на поверхні сосочка, молекули речовин, що потрапили до ротової порожнини, проникають усередину невеликої камери, заповненої рідиною. На її дні є смакові рецептори. Молекули взаємодіють з рецепторними клітинами, подразнюючи їх. Рецептори смаку, як і рецептори нюху, належать до хеморецепторів. Рецепторні клітини передають збудження на периферичні відростки чутливих клітин, розташованих у вузлах черепно-мозкових нервів. Потім смакова інформація по декількох нервах надходить до структур центральної нервової системи: довгастого мозку та смакового ядра моста. Далі вона прямує до ядер таламуса та скроневих ділянок кори великих півкуль (мал. 170, 2). Саме там формується сприйняття смакових якостей їжі і питної води. Смакові рецептори, нерви, а також смакові зони центральної нервової системи складають сенсорну систему смаку.

Мал. 170. 1. Будова смакової цибулини. 2. Схема будови смакової сенсорної системи. Завдання. За малюнком простежте шлях збудження у смаковій сенсорній системі

Людина здатна розпізнавати чотири основних смаки: солодкий, кислий, гіркий і солоний. На поверхні язика виявлено зони специфічної чутливості. Так, рецептори, які сприймають гіркий смак, розташовані переважно біля основи язика, солодкий - на верхівці, кислий і солоний - на бічних частинах (кислий - ближче до основи, солоний - ближче до верхівки). При цьому смакові зони певним чином перекриваються. У середній частині язика смакових рецепторів немає.

Відчуття смаку залежить від концентрації речовини. Так, звичайна кухонна сіль за низької концентрації здається солодкою і лише, коли її концентрація зростає, відчувається солоною.

Цікаво знати

Виникають і змішані смакові відчуття: наприклад, смак дозрілого апельсина сприймається як кисло-солодкий, а грейпфрута - як солодко-гіркий.

Для сприйняття смакових відчуттів важливе значення має температура їжі. Так, висока або низька її температура знижує смакові відчуття: при споживанні гарячого чаю із цукром він спочатку здається несолодким. Найсприятливішою температурою для розпізнавання смакових якостей їжі вважають +20 °С...+24 °С.

Смакова сенсорна система відіграє важливу роль у житті людини: вона забезпечує перевірку смакових властивостей їжі, впливає на процеси травлення, стимулюючи чи гальмуючи виділення травних соків. Розпізнавання смаків впливає й на емоційну сферу людини: солодкі сполуки (наприклад, ласощі) сприяють піднесенню настрою, гіркі - навпаки.

Мінімальна концентрація речовин, за якої людина може визначити її смак, має назву смаковий поріг. Він неоднаковий для різних хімічних речовин.

Цікаво знати

Для цукру смаковий поріг становить 0,01 моль/л, для кухонної солі - 0,05, лимонної кислоти - 0,009, а хініну - 0,000008 моль/л. Таким чином, ми найчутливіші до гіркого, менш чутливі до кислого та однаковою мірою сприймаємо солодке і солоне.

Вища чутливість до гірких сполук пов’язана з тим, що багато отруйних сполук мають гіркий присмак. Тому гіркий присмак може сигналізувати про небезпеку. Сильні гіркі подразники спричиняють напади нудоти чи блювоти. Ці захисні реакції запобігають потраплянню небезпечних сполук до організму.

Оскільки нюховий і смаковий нервові центри в корі великих півкуль розташовані поруч, на визначення якості їжі впливають її запах і смак. Коли закладено ніс під час нежитю, смакові відчуття порушуються. Отже, смакова сенсорна система разом з нюховою беруть участь у регуляції травлення, обміну речовин і поведінки людини.

Ключові терміни і поняття: нюхова сенсорна система, гострота нюху, смакова сенсорна система, смаковий поріг.

ПЕРЕВІРТЕ ТА ЗАСТОСУЙТЕ ЗДОБУТІ ЗНАННЯ

Дайте відповідь на запитання

1. Яке значення для людини має запах? 2. Яке значення має відчуття смаку? 3. Як людина сприймає запахи? 4. Як виникає відчуття смаку? 5. Як взаємодіють сенсорні системи нюху та смаку? 6. Які функції рецепторів внутрішніх органів?

Виберіть одну правильну відповідь

1. Позначте агрегатний стан речовини, у якому сприймається її запах: а) газоподібний; б) рідкий; в) твердий.

2. Виберіть орган ротової порожнини, який містить різні смакові рецептори: а) зуби; б) язик; в) слинні залози; г) піднебіння.

3. Укажіть частину язика, де розташовані рецептори, які розрізняють смак солодкого: а) кінчик; б) корінь; в) краї; г) кінчик і краї.

Обговоріть у групах. І група. Розкрийте особливості нюхової сенсорної системи. II група. Розкрийте особливості смакової сенсорної системи.

Поміркуйте. 1. Чим відрізняється поведінка людини, коли вона відчуває приємний запах і коли - неприємний? 2. Чому ми не можемо визначити смак гарячої їжі? 3. Чому під час нежитю погано розрізняють смак їжі?

Розв’яжіть задачу. Мінімальна концентрація цукру, що створює відчуття солодкого смаку, становить 0,01 моль/л. Полічіть і вкажіть, скільки грамів цукру потрібно розчинити у склянці чаю (200 мл), щоб відчути смак солодкого.