Вкусовая сенсорная система

1. Вкусовая сенсорная система

2. Тип воспринимаемой энергии

• Химическая энергия вкусовых веществ.
• Вкусовые рецепторы относятся к хеморецепторам.
• Адекватным раздражителем вкусовой системы служат молекулы
органических или неорганических веществ.

3. Орган вкуса

• Органы вкуса млекопитающих представлены вкусовыми сосочками, которые
расположены на слизистых оболочках языка, твердого неба, а также глотки и
надгортанника.
• Выделяют грибовидные, листовидные и желобоватые сосочки.
• Сосочки содержат вкусовые почки, представляющие собой видоизменённые
эпителиальные клетки.
• Вкусовые почки содержат рецепторные (вкусовые) клетки.
• Вкусовые сосочки содержат около 2000 вкусовых
почек, каждая из которых образована клетками,
расположенными в почке наподобие долек
апельсина.
• Рецепторные клетки отличаются от остальных
клеток вкусовой почки (опорных, базальных)
наличием микроворсинок, выступающих во
вкусовую пору — отверстие на вершине
вкусовой почки, где они вступают в контакт с
вкусовыми стимулами, растворенными в слюне.

4.

5. Вкусовые рецепторы

• Рецепторные
клетки,
расположенные
во
вкусовых
сосочках
(выпячиваниях слизистой оболочки языка) не имеют аксонов, но
формируют химические синапсы с афферентными нейронами во
вкусовых сосочках => относятся к короткому типу, являются вторичными
рецепторами и обладают высокой химической избирательностью.
• Контактный рецептор: действующие молекулы находятся в растворе,
который контактирует с рецептором.

6. Процесс преобразования энергии вкусовым рецептором (в общем виде):

• Вкусовые стимулы, растворенные в слюне => затекание жидкости из полости
рта в полость вкусовой ямки => контакт молекул-раздражителей с
микроворсинками рецепторных клеток => образование рецепторного
потенциала => выделение медиатора, действующего на чувствительные
окончания сенсорных нейронов => развитие ПД => передача сигнала в ЦНС =>
обработка сигнала.
• Интенсивность стимула кодируется частотой импульсов и количеством
возбужденных нервных волокон.

7. 5 категорий вкуса

Вкусовые стимулы обычно подразделяются на 5 категорий:
• Соленые
• Кислые
• Сладкие
• Горькие
• «Умами»- обозначает вкус глутамата натрия (в более общем виде вкус аминокислот).
Многообразие молекул вкусовых стимулов сопряжено с широким
многообразием механизмов трансдукции.
Последние подразделяются на 2 обширные категории: прямое
действие на ионные каналы и опосредованная рецепция вкусовых
стимулов, вовлекающая систему вторичных посредников,
включая G-протеины.

8. Горький вкус

Рецепторы семейства T2R (type-2-receptors).
T2R относятся к семейству связанных с Gбелком трансмембранных рецепторов.
G-белок, с которым связан рецептор, состоит из
3 субъединиц.
Лиганды для восприятия горького вкуса:
хинин, денатониум, фенилтиокарбамид.
Связывание лиганда – активация рецептора –
активация G-белка – отделение a-субъединицы
G-белка – активация фосфодиэстеразы –
активация ионных каналов – вход ионов натрия
в цитоплазму клетки – деполяризация – выход
ионов кальция из ЭПС – выделение медиатора
в синаптическую щель – генерация ПД в
нервном окончании – передача сигнала в ЦНС.

9. Сладкий вкус

Рецепторы семейства T1R (type-1-receptors).
T1R относятся к семейству связанных с Gбелком трансмембранных рецепторов.
G-белок, с которым связан рецептор, состоит
из 3 субъединиц.
Лигандами для восприятия сладкого вкуса
являются как натуральные сахара (сахароза,
лактоза), так и искусственные (сахарин,
аспартам).
Связывание лиганда – активация рецептора –
активация G-белка – отделение a-субъединицы
G-белка – активация аденилатциклазы –
активация
протеинкиназы
–
фосфорилирование калиевых каналов –
закрытие калиевых каналов – деполяризация –
выход ионов кальция из ЭПС – выделение
медиатора в синаптическую щель – генерация
ПД в нервном окончании – передача сигнала в
ЦНС.

10. Соленый вкус

• Рецепторы
соленого
вкуса
—
амилоридчувствительные ионные каналы Na+ (ENaC). Не
являются потенциал-зависимыми каналами.
• Состоит этот рецептор из 6 субъединиц: 2 α-, 2 β-, 2 γсубъединиц.
• Соленый вкус возникает при наличии в растворе
солей щелочных металлов, прежде всего натрия
(NaCl).
• Увеличение
концентрации
ионов
щелочных
металлов – ток по градиенту концентрации деполяризация мембраны рецепторной клетки –
открытие кальциевых потенциал-зависимых каналов
– выделение медиатора (АТФ) в синаптическую щель
– генерация ПД в нервном окончании – передача
сигнала в ЦНС.

11. Кислый вкус

Рецепторы кислого вкуса — ионные
каналы PKDL (Polycystic Kidney Diseaselike ion channels) и ENaC.
Кислый вкус возникает от присутствия в
растворах ионов гидроксония (H30+),
которые
также
для
простоты
обозначают ионами H+.
Кислый стимул может самостоятельно
открыть ENaC или же благодаря
снижению pH закрыть калиевые каналы,
что также приведет к деполяризации
мембраны вкусовой клетки – открытие
кальциевых
потенциал-зависимых
каналов – выделение медиатора (АТФ) в
синаптическую щель – генерация ПД в
нервном окончании – передача сигнала
в ЦНС.

12.

13. Умами

• Рецептор умами — белок mGluR4, или
метаботропный глутаматный рецептор.
• Лиганды: вкус умами возникает при наличии в
продуктах свободных кислот, в частности —
глутаминовой и глутамата натрия.
• Клетки, отвечающие на стимулы умами, не
обладают
обычными
синапсами,
но
секретируют нейромедиатор АТФ, который
воздействует
на
сенсорные
волокна,
передающие сигналы вкуса в головной мозг.

14. Вывод:

• Аминокислоты, сахара и горькие
соединения связаны с G-протеинсопряженными
рецепторами
во
вкусовых сенсорных клетках.
• Соль и протоны (кислые соединения)
воздействуют
непосредственно
на
ионные каналы, генерируя рецепторные
потенциалы во вкусовых клетках.

15. Проводящие пути

• Проводящий путь анализатора вкуса начинается от вкусовых клеток и
обеспечивает восприятие, проведение, анализ и интеграцию
вкусовых раздражений.
• Возбуждение из вкусовых клеток в виде импульсов передается на
чувствительные нейроны, рецепторный аппарат которых образует
синапсы на боковой поверхности вкусовых клеток.

16.

• Афферентную иннервацию вкусовых почек передних 2/3 языка осуществляют
чувствительные волокна лицевого нерва (барабанная струна), вкусовые
рецепторы задней трети языка и твердого неба образуют синапсы с
чувствительными волокнами языкоглоточного нерва, а передачу сигналов от
небольшого количества вкусовых рецепторов в глотке и надгортаннике
осуществляют чувствительные волокна блуждающего нерва.

17. Обработка и анализ в ЦНС

• Центральные отростки VII, IX и Х черепных
нервов входят в продолговатый мозг,
включаются в состав одиночного тракта и
оканчиваются синапсами в ядре одиночного
тракта (рис.А).
• У ряда животных вторичные вкусовые
нейроны
ядра
одиночного
тракта
проецируются
к
ипсилатеральному
парабрахиальному ядру.
• Оно посылает проекции к вентральному
заднемедиальному ядру таламуса (рис. В).
• У обезьян проекции ядра одиночного тракта
являются прямыми.

18.

• ВЗМ-ядро связано с двумя разными вкусовыми областями коры мозга: частью
лицевого представительства (SI) и островковой долей (рис. Г).
Интересная информация:
• вкусовой отдел ядра одиночного пути связан со всеми двигательными
ядрами продолговатого мозга, которые относятся к процессу жевания,
проглатывания пищи.

19.

20. Спасибо за внимание!