§ 48. Вкусовой и обонятельный анализаторы. Боль

Определения и обозначения

Вкусовой анализатор — система, которая позволяет различать вкус веществ и передавать сведения о них в мозг. В нём выделяют три звена: рецепторное, проводниковое и центральное. Рецепторы воспринимают раздражение, нервные пути проводят импульсы, а мозг формирует ощущение. Благодаря этому мы можем оценить свойства пищи.

Обонятельный анализатор воспринимает запахи и сообщает мозгу о летучих веществах в воздухе. Его рецепторное звено находится в слизистой верхней части носовой полости, проводниковое образуют нервные пути, а центральное связано с отделами мозга. Такой анализатор помогает замечать запахи пищи и окружающей среды. Его сигналы дополняют вкусовые ощущения.

Вкусовая почка — скопление чувствительных клеток, воспринимающих вещества, растворённые в слюне. Клетки соприкасаются с растворёнными веществами и преобразуют их воздействие в нервные сигналы. Поэтому рецепторы вкуса — не вся поверхность языка, а клетки внутри вкусовых почек. Без подходящего контакта сигнал будет слабым.

Болевые рецепторы — чувствительные нервные окончания, реагирующие на повреждающие воздействия или их угрозу. Они передают сигнал в нервную систему, когда тканям грозит вред. Это помогает организму вовремя изменить поведение. Боль служит предупреждением, а не самостоятельным повреждением.

Как это устроено

Чтобы почувствовать вкус, вещество должно раствориться в слюне. Раствор может соприкоснуться с чувствительными клетками вкусовых почек; сухое вещество достигает их хуже. Клетки возбуждаются и создают нервные импульсы. Поэтому сухой кусочек пищи часто кажется менее выразительным на вкус, чем смоченный.

Вкусовые почки расположены главным образом в сосочках языка, а также встречаются на некоторых участках ротовой полости и глотки. При контакте с растворённым веществом их клетки возбуждаются. Импульсы по чувствительным нервам направляются в ствол мозга, а затем в другие центральные отделы, включая кору больших полушарий. Там сигналы распознаются как вкусовое ощущение.

Пахучие вещества летучи: их молекулы отделяются от источника и распространяются в воздухе. Во время дыхания воздух попадает в нос, а часть молекул достигает верхней области его слизистой. Там они растворяются в слизи и соприкасаются с обонятельными рецепторами. Слизь нужна для того, чтобы пахучие молекулы могли воздействовать на чувствительные клетки.

Возбуждение обонятельных рецепторов превращается в нервные импульсы. Они идут по обонятельным нервным путям к обонятельным луковицам и далее в отделы мозга, где распознаётся запах. Мозг сопоставляет эти сигналы с другими ощущениями, в том числе со вкусом. Поэтому запах еды помогает узнать её и оценить, даже если вкусовые ощущения сами по себе похожи.

Болевые рецепторы возбуждаются, когда ткани повреждаются или оказываются под угрозой, например при сильном нагревании. Возникший сигнал передаётся в нервную систему и вызывает защитные реакции. Некоторые быстрые реакции, например отдёргивание руки, могут начаться до того, как человек осознает боль. Боль помогает прекратить опасное воздействие и обратить внимание на возможную травму.

Сравнение вкусового и обонятельного анализаторов и восприятия боли

Сравнивайте анализаторы по всей цепочке: какой стимул действует, где его принимают рецепторы и куда направляется сигнал. В таблице видно, что вкус и запах воспринимают химические раздражители, но рецепторы находятся в разных местах. Боль отличается тем, что предупреждает о возможном вреде тканям.

Разбор задач

Задача 1. Объясните, почему сухой кусочек сахара ощущается на вкус слабее, если положить его на сухой язык.

1. Вкусовые клетки реагируют на вещества, которые могут соприкоснуться с рецепторами во вкусовой почке.
2. Для такого контакта сахар должен раствориться в слюне. На сухом языке слюны мало, поэтому растворяется меньше сахара и к клеткам поступает более слабое воздействие.
3. Слабее возбуждаются рецепторные клетки, а значит, слабее и нервный сигнал о сладком вкусе.

Ответ: на сухом языке сахар хуже растворяется, поэтому слабее воздействует на вкусовые рецепторы и ощущается менее сладким.

Задача 2. Человек при насморке хуже различает вкус еды. Объясните это, используя сведения о вкусе и обонянии.

1. Вкус пищи воспринимается вкусовыми рецепторами, но общее впечатление от еды зависит также от обоняния.
2. При насморке отёк и слизь мешают пахучим молекулам попасть к рецепторам в верхней части носовой полости.
3. Мозг получает меньше обонятельных сигналов и хуже объединяет их со вкусовыми. Поэтому еда кажется менее ароматной и её труднее распознавать.

Ответ: насморк ослабляет обоняние, а без запаха вкусовое впечатление от пищи становится менее полным.

Задача 3. Человек отдёрнул руку после прикосновения к горячему предмету. Опишите роль болевых рецепторов в этой реакции и объясните её значение.

1. Сильное тепло может угрожать повреждением кожи, поэтому болевые рецепторы возбуждаются и формируют сигнал.
2. Сигнал поступает в нервную систему. Защитная реакция может быстро заставить мышцы отдёрнуть руку, не дожидаясь осознанного решения.
3. Человек также ощущает боль, которая предупреждает о возможном ожоге и помогает не прикасаться к горячему снова.

Ответ: болевые рецепторы сообщают об угрозе повреждения, а отдёргивание руки уменьшает воздействие горячего предмета и защищает ткани.

Типичные ошибки

Неверно считать, что вкус определяется только языком. Так думают, потому что вкусовые рецепторы действительно находятся в ротовой полости, однако запах тоже влияет на впечатление от еды. Проверьте себя: при насморке вкус не исчезает полностью, но пищу распознавать труднее.

Вкусовые рецепторы — не вся поверхность языка, а чувствительные клетки во вкусовых почках. Ошибка возникает, если смешивать место расположения органа чувств с самим рецептором. Проверка проста: назовите, что именно принимает сигнал — отдельные клетки, объединённые в почки.

Запах не обязательно ощущается только при глубоком вдохе, но пахучие молекулы должны попасть к обонятельной области слизистой носа. Можно вдохнуть неглубоко, если молекулы уже оказались возле рецепторов. Для проверки проследите путь вещества: из воздуха в нос, затем к верхней части его полости.

Боль — не бесполезное ощущение и не само повреждение: это сигнал о вреде или его угрозе. Ошибку допускают, если думают только о неприятности ощущения, а не о его защитном значении. Проверьте себя вопросом: побудит ли боль прекратить опасное действие или защитить травмированное место?

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны знания о строении нервной системы, рецепторах и нервных импульсах. Понятие анализатора связывает работу чувствительных клеток с передачей сигнала и его обработкой мозгом. Такой подход пригодится при изучении зрения, слуха и других органов чувств. Знания о боли и защитных реакциях помогают понять роль нервной регуляции и объясняют, почему важно беречь здоровье.

Что запомнить

• Вкусовой и обонятельный анализаторы воспринимают разные химические раздражители.
• Для возбуждения вкусовых рецепторов вещества должны раствориться в слюне.
• Обонятельные рецепторы находятся в верхней части полости носа.
• Вкусовые и обонятельные ощущения вместе помогают распознавать пищу.
• Болевые рецепторы реагируют на повреждающие воздействия или их угрозу.
• Боль предупреждает организм об опасности и способствует защитному поведению.