Фізіологія хеморецепторних систем

Хімічну чутливість поділяють на три основні категорії. Так, хеморецептори, що мають дуже високу чутливість і специфічність, здатні до збудження внаслідок впливу навіть кількох молекул пахучої речовини, є дистантними і називаються нюховими. Хеморецептори середньої чутливості, які збуджуються відносно малими кількостями розчинених речовин, є контактними і називаються смаковими. Малочутливі й малоспецифічні рецептори, подразнення яких викликає захисні реакції, називаються рецепторами загального хімічного відчуття. Хеморецептори є первинночутливими рецепторами — це біполярні нейрони, короткий відросток яких проходить між епітеліальними клітинами на хемочутливу поверхню і закінчується чутливими війками. Потрапляння хімічного подразника на мембрану війки спричинює виникнення генераторного потенціалу і ПД, які через аксон цього ж нейрона прямують до відповідних центрів.

Нюховий рецептор — нейрон, який має два відростки: дендрит з війками і аксон (нюхове нервове волокно). Довгий тонкий дендрит має невеличке потовщення на кінці — дендритну цибулину. Від неї відходять 10—12 війок, які повільно асинхронно коливаються. Війки занурені у тонкий шар слизу, який виділяється підтримувальними епітеліоцитами і нюховими залозами. Скупчення нюхових рецепторних клітин розміщені у людини в нюховій слизовій оболонці верхнього носового ходу і задньоверхньому відділі перегородки носа.

Речовини, що переносяться вдихуваним повітрям до носової порожнини або потрапляють туди через носову частину глотки з порожнини рота, поглинаються слизом і вступають у контакт з мембраною війок нюхових рецепторів, де розміщені рецепторні білкові молекули. Це спричинює відкриття йонних каналів і виникнення йонного струму. РП електротонічно поширюється від війок через дендрит до тіла клітини, де й виникає ПД, що прямує через аксон — нюхове нервове волокно — до нюхової цибулини великого мозку.

Нюховий рецептор може бути чутливим (різною мірою) до 10—12 запахів.

Аксони нюхових нейронів утворюють нюхові нитки, які, пройшовши крізь решітчасту кістку до порожнини черепа, прямують до нервових клітин нюхових цибулин. У нюхових цибулинах здійснюється первинна обробка нюхової інформації. Нюховий шлях, на відміну від усіх інших сенсорних систем, прямуючи до свого центру, обминає таламус.

Людина здатна розрізняти кілька тисяч різних речовин за запахом. Звичайно виділяють такі класи запахів: квітковий (троянда), ефірний (груша), мускусний (мускус), камфорний (евкаліпт), гнильний (зіпсовані яйця), ядучий (оцет).

У формуванні нюхового відчуття беруть участь не тільки нюхові волокна, а й волокна трійчастого (слизова оболонка носа), язикоглоткового і блукаючого нервів (глотка). Тому нюхові відчуття зберігаються і в разі порушення функції нюхового епітелію, зокрема при інфекціях (нежить, грип). Нюх відіграє важливу роль у харчовій, захисній, статевій поведінці. Зростає нюхова чутливість і роль запаху у людей, які втратили зір і слух.

Смакові органи побудовані із смакових чашечок (бруньки) в епітелії сосочків, у яких містяться рецепторні клітини по 40 — 60 штук разом з опорними і базальними клітинами. Смакова чашечка відкривається порою в навколишнє середовище. У людини смакові чашечки (кілька тисяч) розміщені на поверхні язика. Залози між сосочками секретують спеціальну рідину, яка промиває смакові чашечки.

Смак гіркого відчувається основою язика, а інші смакові подразники діють на бічні поверхні язика та його верхівку. Найбільшу чутливість язик має до гіркого, найменшу — до солодкого і солоного. Біологічна роль смакових відчуттів полягає у контролі їстівних якостей їжі, а також у прямому впливі на процес травлення. Смакові відчуття рефлекторно пов'язані з секрецією травних залоз і зумовлюють не тільки інтенсивність секреції, а й її якість — залежно від смакових компонентів їжі. З віком здатність розрізняти смак погіршується. Кофеїн і нікотин також знижують смакову чутливість.

Смакові сенсорні клітини є вторинночутливими рецепторами і, на відміну від нюхових рецепторів, є епітеліальними клітинами, які дуже швидко замінюються новими (період їхнього життя близько 10 діб).

Смакові сенсорні епітеліоцити подразнюються молекулами смакової речовини, лише розчиненими у слині. У відповідь на подразнення вони генерують РП, що за допомогою медіатору викликає утворення у нервовому волокні ГП, а потім і ПД, який через аферентні шляхи прямує до центральної нервової системидля обробки смакових сигналів.

Центр смаку знаходиться в зацентральній звивині кори головного мозку.