Обоняние. Вкус

Определения и обозначения

Обонятельный анализатор — система, которая воспринимает запахи и помогает различать пахучие вещества. В неё входят обонятельные рецепторы, нервные пути и мозговой центр. Рецепторы улавливают воздействие вещества, а сигналы по нервным путям поступают в мозг. Благодаря работе всей системы человек ощущает запах, а не просто соприкасается с молекулами вещества.

Обонятельные рецепторы — чувствительные клетки обонятельной области в верхней части полости носа. Они воспринимают молекулы пахучих веществ, которые попадают к ним вместе с воздухом и растворяются в слизи. Рецепторы нужны, чтобы преобразовать химическое воздействие в нервное возбуждение. Слизистая всей полости носа не является обонятельной: рецепторы сосредоточены в определённой области.

Вкусовой анализатор — система, которая воспринимает вкусовые качества веществ пищи. В её состав входят вкусовые рецепторы, нервные пути и мозговой центр, где обрабатываются поступившие сигналы. Анализатор помогает оценивать пищу и различать её вкусовые ощущения. Для работы рецепторов вещества должны оказаться в растворённом виде.

Вкусовые рецепторы — чувствительные клетки, расположенные во вкусовых почках, в том числе на языке. Они воспринимают вещества, растворённые в слюне, и при воздействии на них возбуждаются. Возникшие нервные импульсы направляются в мозг, где формируется вкусовое ощущение. Разные вкусы не закреплены за строго отдельными участками языка.

Как это устроено

Пахучие вещества должны попасть в полость носа, потому что обонятельные рецепторы расположены именно там, в верхней обонятельной области. Однако одного попадания в нос недостаточно: молекулы вещества должны раствориться в слизи, покрывающей эту область. В растворённом виде они могут воздействовать на чувствительные клетки. Если вещество не достигло рецепторов или не растворилось в слизи, полноценного восприятия запаха не происходит.

Когда растворённые пахучие вещества воздействуют на обонятельные рецепторы, в них возникает возбуждение. Оно превращается в нервные импульсы, которые проходят по нервным путям к мозгу. Мозг обрабатывает поступившие сигналы и формирует ощущение запаха. Поэтому воспринимаемый запах — результат работы не только рецепторов, но и всей нервной системы.

Вещества пищи сначала должны раствориться в слюне, потому что вкусовые рецепторы воспринимают именно растворённые вещества. Слюна смачивает пищу и помогает её частицам достичь рецепторов во вкусовых почках. При воздействии вещества рецепторные клетки возбуждаются и создают нервные импульсы. Так химические свойства пищи становятся сигналом, который может быть обработан нервной системой.

Импульсы от вкусовых рецепторов идут по нервным путям в мозг, где возникает вкусовое ощущение. Но впечатление от пищи складывается не из одного вкуса: мозг учитывает также запахи, которые воспринимает обонятельная система. Запахи от пищи могут попадать к обонятельной области через нос, в том числе при жевании. Поэтому при заложенном носе язык продолжает ощущать вкус, но аромат и особенности еды различаются хуже.

Если человек долго находится рядом с одним и тем же запахом, рецепторы и нервная система постепенно слабее реагируют на постоянное воздействие. Такое снижение чувствительности называют адаптацией. Оно помогает не сосредоточиваться непрерывно на неизменном запахе и замечать новые воздействия. После перерыва чувствительность обычно восстанавливается, поэтому запах может снова ощущаться сильнее.

Сравнение обоняния и вкуса

Сравнивайте строки таблицы по одному свойству: так легче увидеть, что обоняние и вкус воспринимают разные воздействия. При этом оба анализатора передают сигналы в мозг по нервным путям. При распознавании еды их работа дополняет друг друга.

Разбор задач

Запах духов у открытого флакона

Условие. Ученик почувствовал запах духов рядом с открытым флаконом. Нужно описать путь от пахучего вещества до ощущения запаха. В ответе важно показать и путь вещества, и путь нервного сигнала.

1. Молекулы пахучих веществ испаряются из флакона и вместе с воздухом попадают в полость носа.
2. Часть молекул достигает обонятельной области и растворяется в покрывающей её слизи.
3. Растворённые вещества воздействуют на обонятельные рецепторы, и в них возникает возбуждение.
4. Нервные импульсы проходят по нервным путям в мозг, где формируется ощущение запаха духов.

Ответ. Пахучие вещества из воздуха попадают в нос и растворяются в слизи обонятельной области. Они возбуждают рецепторы, а возникшие импульсы направляются в мозг. После обработки сигнала ученик ощущает запах духов.

Пища при насморке кажется менее ароматной

Условие. Во время насморка пища кажется менее ароматной, хотя язык продолжает ощущать её вкус. Нужно объяснить, почему ощущения изменились не одинаково. Для этого следует разделить вклад обоняния и вкуса.

1. Вещества пищи растворяются в слюне и продолжают воздействовать на вкусовые рецепторы языка.
2. Из-за насморка запахи хуже достигают обонятельной области носа, поэтому обонятельные сигналы ослабевают.
3. Мозг получает вкусовую информацию, но меньше сведений об аромате пищи, который помогает её распознавать.

Ответ. Вкусовые рецепторы языка продолжают работать, поэтому человек ощущает вкус. Однако из-за ослабленного обоняния аромат пищи воспринимается хуже, и общее впечатление от еды становится менее ярким. Это показывает, что вкус и запах различны, но при распознавании пищи действуют совместно.

Привыкание к запаху в комнате

Условие. Через несколько минут в комнате с сильным запахом человек замечает его слабее. Нужно объяснить изменение чувствительности и предложить безопасную проверку. Для опыта нельзя использовать опасные вещества или делать глубокие вдохи.

1. Постоянное воздействие одного запаха приводит к адаптации: чувствительность к нему временно снижается.
2. Чтобы проверить это, можно ненадолго выйти в место со свежим воздухом, а затем вернуться в комнату.
3. Запах после перерыва может снова ощущаться сильнее, поскольку воздействие на обонятельную систему прерывалось.

Ответ. Человек слабее замечает запах из-за адаптации обоняния к длительному одинаковому воздействию. После короткого перерыва ощущение может стать сильнее. Проверка должна быть безопасной: не следует специально вдыхать концентрированные или неизвестные вещества.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что запахи воспринимает вся слизистая носа. Так думают, потому что запах ощущается при вдохе через нос, но рецепторы находятся в определённой обонятельной области. Проверьте себя вопросом: совпадает ли вся полость носа с местом расположения обонятельных рецепторов? Нет, они сосредоточены в верхней части полости.

Ошибка — полагать, что пахучее вещество действует на рецепторы только в газообразном виде. Поскольку запах приходит с воздухом, легко упустить, что молекулы должны раствориться в слизи обонятельной области. Проверка проста: вспомните, в какой среде вещество непосредственно воздействует на рецепторы. Для обоняния это слизь, а не просто воздух.

Ошибка — смешивать вкус и запах, считая их одним ощущением. Они часто воспринимаются одновременно во время еды, поэтому различие не всегда заметно. Проверьте себя: какие рецепторы возбуждаются — обонятельные в носу или вкусовые во рту? Это разные системы, хотя вместе они помогают распознавать пищу.

Ошибка — считать, что каждый участок языка воспринимает только один вкус. Такое представление возникает из упрощённых схем, где вкусы разделены на отдельные зоны. Чтобы проверить себя, вспомните, что вкусовые ощущения не распределены по языку строго по отдельным участкам. Вкусовые рецепторы находятся в разных областях, поэтому не стоит приписывать каждому вкусу единственное место.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны знания о нервной системе: рецептор воспринимает воздействие, а нервный импульс передаёт сигнал в мозг. Поэтому обоняние и вкус показывают, как органы чувств связаны с работой нервной системы. Если представить только рецептор и забыть о нервных путях и мозге, объяснение ощущения будет неполным.

Связь с пищеварением заметна во время еды: слюна смачивает пищу и растворяет её вещества. Это помогает им достигнуть вкусовых рецепторов и вызвать возбуждение. Значит, слюна важна не только для обработки пищи, но и для восприятия вкуса.

Дальше эти знания пригодятся при изучении органов чувств, гигиены и защитных реакций организма. Обоняние и вкус помогают оценивать окружающие вещества и пищу, а их сигналы обрабатывает нервная система. Понимание их работы помогает объяснять и обычные ощущения, и изменения восприятия, например при насморке.

Что запомнить

• Обонятельные рецепторы воспринимают пахучие вещества в полости носа.
• Для воздействия на обонятельные рецепторы пахучее вещество должно раствориться в слизи.
• Вкусовые рецепторы воспринимают вещества, растворённые в слюне.
• Сигналы от рецепторов поступают в мозг по нервным путям.
• Обоняние помогает распознавать вкус и аромат пищи.
• При длительном воздействии одного запаха чувствительность к нему может снижаться.