Хеморецепторні сенсорні системи. Органи нюху та смаку
- 22-11-2021, 19:02
- 1 090
8 Клас , Біологія 8 клас Страшко, Горяна, Білик (нова програма)
§ 46. Хеморецепторні сенсорні системи. Органи нюху та смаку
ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ І ТЕРМІНИ: хеморецептори, сенсорні системи, запах, нюхові рецептори, смаковий аналізатор, смакові бруньки (цибулини), смакові пори.
Хеморецепторні сенсорні системи (з грецьк. мистецтво сплавляти метали — звідси походить сучасне слово хімія) забезпечують відчуття запаху та смаку. Формування цих відчуттів пов’язане з дією певних хімічних речовин на специфічні хімічні рецептори — хеморецептори, які містяться в органах нюху та смаку. Так само, як інші сенсорні системи, хеморецепторні мають провідні шляхи й центри в різних відділах головного мозку.
Біологічне значення запаху та нюхової чутливості. Запах — властивість певних речовин діяти на рецептори нюхового аналізатора й спричиняти при цьому специфічні відчуття.
Людина сприймає запах тільки запашних (ароматичних) речовин, які мають певні властивості. По-перше, молекули запашних речовин легко випаровуються, унаслідок чого з повітрям вони можуть потрапити в носову порожнину. По-друге, запашні речовини мають розчинятися у воді, оскільки поверхня слизової оболонки носа волога й молекули ароматичної сполуки, перш ніж подіяти на нюхові рецептори, розчиняються в слизі.
За допомогою нюху тварини шукають їжу, дізнаються про наближення хижаків, знаходять особин протилежної статі. Для людини запах є сильним збудником виділення травних соків. Він підвищує або знижує апетит, може рефлекторно звузити кровоносні судини й спричинити підвищення артеріального тиску, посилити серцеву діяльність. Неприємний запах попереджає людину про зіпсованість і неякісність їжі або про несправність газової плити тощо.
Запахи впливають також на емоційний стан людини: аромат квітів, бузку чи троянд, може створити піднесений настрій, а запах, наприклад, алкоголю — зіпсувати його.
Цікаво, що тварини й людина мають добру пам’ять на запахи. Часто буває так, що запах, який раптово виник, відтворює в пам’яті події минулих років і навіть створює відповідний настрій.
Рецептори нюху містяться в ділянці верхніх носових ходів. У кожній частині носової порожнини є нюхова ділянка площею 2-5 см2 (рис. 135). На ній є понад 10 млн нюхових рецепторних клітин (у собак — понад 200 млн), які знаходяться між опорними клітинами (рис. 136). Нюхові рецепторні клітини за формою нагадують глечик із довгим горлом. На одному кінці цих клітин є по 6-12 надзвичайно тоненьких волосків, які в десятки разів збільшують поверхню контакту рецепторів із молекулами запашних речовин. До того ж вони рухаються й активно «виловлюють» запашні молекули. Волоски занурені в слиз, який виробляють залози слизової оболонки носа. Слиз діє ніби фільтр: одні запашні молекули пропускає швидко, інші — повільніше, деякі тримає довше. На другому кінці «глечика» знаходяться аксони, які формують волокна нюхового нерва.
Рис. 135. Будова нюхового аналізатора: Сигнали про кожну молекулу від рецептора нюхової ділянки (1) надходять нюховим нервом (2) у нюхову цибулину (3), де попередньо аналізуються. Потім ця інформація надходить у підкіркові ділянки (4) головного мозку й потрапляє у вищий відділ нюхового аналізатора (5), де формується остаточний нюховий образ.
Рис. 136. Будова слизової оболонки носа в місці розміщення нюхових рецепторів (у нюховій ділянці): 1 — нюхова цибулина; 2 — нюховий нейрон; 3 — тверда мозкова оболонка; 4 — решітчаста кістка; 5 — залози, які продукують слиз; 6 — базальна клітина; 7 — рецепторна клітина; 8 — підтримуюча клітина; 9 — потік повітря; 10 — пахучі молекули; 11 — війки
Як відбувається подразнення рецепторів нюху. Зі струменем повітря з носа (частково й з рота) до рецепторної ділянки потрапляють запашні молекули. Чутливість нюхових рецепторів дуже велика: вони відчувають одну запашну молекулу на 30 млрд незапашних. Усього нюхові рецептори людини можуть розрізняти 10 тис. запахів (тварини — значно більше).
Є багато гіпотез нюхового відчуття, але немає жодної, установленої точно. Так, уважають, що існують різні рецепторні клітини, які реагують тільки на молекули (чи групи молекул) певної, відповідної їм, будови; вони підходять один до одного, як ключ до замка. Унаслідок контакту запашної молекули з рецептором останній збуджується й генерує нервовий імпульс, який передається волокнами нюхового нерва до нюхових центрів (рис. 135).
Це треба пам’ятати! Тютюн, алкоголь і наркотики спричиняють загибель нюхових рецепторних клітин, знижують чутливість нюхового нерва та нюхових центрів.
Смаковий аналізатор — сенсорна система, що забезпечує сприйняття та аналіз хімічних речовин, які подразнюють хеморецептори ротової порожнини, тобто формує відчуття смаку. Він складається з периферичного (смакові рецептори), провідникового (язиково-глотковий нерв) і центрального (довгастий мозок, гіпоталамус, таламус, скронева частина кори головного мозку) відділів (рис. 137).
Смакові рецептори, як і нюхові, є хеморецепторами. Рецептори смаку входять до складу смакової бруньки, або цибулини (рис. 138), розміщеної в ротовій порожнині, найбільше — на язиці. Смакові бруньки розташовані на ньому нерівномірно, групами від 10 до 300 клітин: чутливіші до солодких речовин — на кінчику, до кислих — по краях, до гірких — на корені, а до солоних — на кінчику й по краях.
Рис. 137. Схема роботи смакового аналізатора: а) з різних ділянок язика надходить інформація про характер смаку (синій колір — солоний, зелений — гіркий, жовтий — солодкий, червоний — кислий); б) інформація, сприйнята смаковими рецепторами, по нервових шляхах передається довгастому мозку (1), гіпоталамусу (2) і надходить у скроневу частку кори великих півкуль головного мозку (3); в) чутливість смакових рецепторів багато в чому залежить від органів травлення, зокрема шлунка. За сигналами, що поступають від «ситого» шлунка, смакові рецептори знижують свою активність, а за сигналами «голодного» — підвищують її.
Кожна з 10 тис. смакових бруньок, у свою чергу, складається з 2—6 рецепторних клітин, між якими розташовані опорні клітини. Смакова брунька безпосередньо не досягає поверхні слизової оболонки язика й з’єднується з порожниною рота через смакову пору.
Смакові бруньки мають найкоротший час існування, порівняно з іншими рецепторами (240 год), після чого вони гинуть і замінюються новими.
Зовнішній бік смакового рецептора контактує з їжею, а інший його кінець захований у товщі язика та зв’язаний із чутливими нервовими волокнами.
Як виникає й від чого залежить смакове відчуття. Молекули харчових речовин приєднуються до смакового рецептора та спричиняють його збудження. Імпульси від смакових бруньок чутливими шляхами потрапляють до підкіркових центрів смаку, які містяться в гіпоталамусі, таламусі, і до центру в скроневій частці кори головного мозку (рис. 137). Там відбувається остаточний аналіз смакових відчуттів і формується смаковий образ. Для людини він має певне емоційне забарвлення: смачно — приємно, несмачно — неприємно.
Коли людина голодна, їй майже все здається смачним. І навпаки, якщо вона добре наїлася, то навіть найкращі страви мало її зацікавлять. Це відбувається тому, що діяльність смакових рецепторів залежить від стану органів травлення. У голодної людини смакові рецептори під час уживання їжі збуджуються, бо до них через центр голоду, який розміщений у гіпоталамусі, зі шлунка надходять збуджувальні імпульси. Однак варто людині вгамувати голод, як одразу після сигналів, які надходять від «ситого» шлунка через центр насичення гіпоталамуса, смакові рецептори різко знижують свою активність.
Рис. 138. Будова смакової цибулини: 1 — ротова порожнина; 2 — смакова пора; 3 — епітелій; 4 — смакові рецептори; 5 — базальна клітина; 6 — сполучна тканина; 7 — аферентні нервові волокна
Думаємо, розуміємо, відповідаємо. 1. Поясніть походження терміна «хеморецептори». 2. Визначте біологічне значення запаху та нюхової чутливості в житті людини. 3. Від яких чинників залежить сприйняття запаху? 4. Які властивості повинні мати запашні речовини? 5. Доведіть значення запаху для емоційного життя людини. Наведіть приклади. 6. Проаналізуйте рис. 136 і визначте будову слизової оболонки носа в нюховій ділянці. 7. Визначте взаємозв’язок будови та функцій смакового аналізатора. 8. Чим смакові рецептори відрізняються від рецепторів, які є в інших сенсорних системах? 9. Обґрунтуйте механізм формування смакового відчуття. 10. Визначте, чому діяльність смакових рецепторів залежить від органів травлення й чому та як впливають зір і нюх на формування смакових відчуттів.
Самостійна робота з підручником. 1. Розгляньте рис. 135 і поясніть складність будови нюхового аналізатора. 2. Полічіть, скільки разів у тексті й у зв’язку з чим з’являється слово гіпоталамус. Зробіть висновки.
Домашнє завдання. 1. Простежте й запишіть у зошиті, як змінюється ваша смакова чутливість до однієї і тієї самої їжі залежно від того, голодні ви чи щойно смачно пообідали. 2. Порівняйте, чи змінюється ваш апетит і задоволення від їжі, залежно від того, як сервіровано стіл.
Це треба знати. Не нюхайте невідомі речовини, бо різкий міцний запах може ушкодити слизову оболонку носа та спричинити загибель нюхових рецепторів. Дбайте про смакові відчуття, які поліпшують апетит і перетравлення їжі. Завжди гарно сервіруйте стіл.
Коментарі (0)