Нейрофизиологический аспект в кулинарии

Кулинария – наука приготовлении пищи. Как всякая наука она должна опираться на достижения других наук. Связь кулинарии с гигиеной, физиологией питания, диетологией, биохимией и даже с психологией достаточно широко раскрыта в специализированной литературе. Нейрофизиологический аспект освещензначительно хуже, не смотря на всю его немаловажность. Ведь именно с точки зрения нейрофизиологии прежде всего, мы должны рассматривать главное кулинарное качество пищи – вкус. В данной работе сделана попытка нейрофизиологического анализа вкуса как главной кулинарной категории, потому что для нас мало, чтобы пища была калорийной и питательной, содержащей необходимый состав белков, жиров, углеводов, витаминов, аминокислот, как об этом написано в руководствах по гигиене питания. Нет, пища, помимо всего этого, обязательно должна быть вкусной! Именно с этой целью в пищу всегда добавляют в качестве приправ, улучшающих ее вкус и запах, специальные вкусовые вещества. Именно на это в основном направлен весь кулинарный процесс.

Вкусовой анализатор.

Клетки, воспринимающие вкусовые раздражения, собраны во вкусовые луковицы (или почки) размером около 70 микрометров, которые размещаются на вкусовых сосочках. У человека эти структуры расположены на языке, а также в зеве, мягком небе и надгортаннике.Вкусовые луковицы состоят из продолговатых клеток, расположенных в них наподобие долек апельсина и сравнительно плоских базальных клеток, лежащих у основания почек. Количество вкусовых рецепторов во вкусовой луковице составляет от 30 до 80 (хотя в некоторых источниках называют и меньшие и большие числа). Продолговатые клетки делятся на опорные и собственно рецепторные. От опорных клеток они отличаются более плотным содержимым и наличием на свободных концах микроворсинок, выдающихся в полость вкусовой поры. На эти микроворсинки длиной от 0,5 до 2 и шириной 0,1...0,2 микрона, по всей вероятности, непосредственно действуют растворы веществ, вызывающих вкусовые ощущения.Крупные сосочки у основания языка содержат до 500 вкусовых луковиц каждый, мелкие – на передней и боковых поверхностях языка – по несколько луковиц, а всего у человека несколько тысяч вкусовых луковиц. Есть четыре типа сосочков, различающихся локализацией и формой: грибовидные на кончике языка, листовидные на боковой поверхности, желобковые на передней части языка и нитевидные, содержащие рецепторы, чувствительны не ко вкусу, а лишь к температуре и механическому воздействию. Влияние температуры и механического воздействия на ощущение вкуса реализовано не в мозге (как влияние запаха на ощущение вкуса), а на уровне, лежащем ниже, то есть оно уже предусмотрено строением рецепторного механизма. Считается, что восприятие температуры и механического воздействия важно для возникновения ощущения едкого, вяжущего и терпкого вкуса.

Железы между сосочками секретируют жидкость, которая промывает вкусовые луковицы. Наружные части вкусовых рецепторных клеток образуют микроворсинки длиной 2 микрометра и диаметром 0,1-0,2 микрометра, выходящие в общую камеру луковицы, которая через пору на поверхности сосочка сообщается с внешней средой. Стимулирующие молекулы достигают вкусовых клеток, проникая через эту пору.

Вкусовые клетки замещаются очень быстро, продолжительность их жизни составляет всего 10 дней, после чего из базальных клеток формируются новые рецепторы. Новые вкусовые сенсорные клетки связываются с сенсорными нервными волокнами – специфичность волокон при этом не меняется. Как сказал бы инженер, детали заменяются, но схема остается той же. Механизм, обеспечивающий такое взаимодействие между рецептором и волокном, пока неизвестен. Вкусовые рецепторы начинают функционировать с первых дней жизни ребенка: появляются положительные реакции на сладкие и слабокислые растворы и отрицательные – на горькие и соленые. Развитие луковиц идет до 45 лет, затем число их начинает уменьшаться, особенно заметно атрофируются вкусовые почки желобовидных сосочков языка. Уменьшение количества вкусовых почек приводит к снижению вкусовой чувствительности в пожилом и старческом возрасте.

Вкусовые рецепторные клетки не имеют аксонов (длинных клеточных отростков, проводящих нервные импульсы). Информация передается окончаниям чувствительных волокон с помощью трансмиттеров – "промежуточных веществ". Обработка вкусового сигнала организована иерархически. Одиночное нервное волокно разветвляется и получает сигналы от рецепторных клеток разных вкусовых луковиц, поэтому у каждого волокна имеется свой "вкусовой профиль". Одни волокна особенно сильно возбуждаются при действии горького, другие – при действии соленого, сладкого или кислого. Нервные импульсы от вкусовых луковиц по язычному, языкоглоточному, лицевому и блуждающему нервам поступают в продолговатый мозг и затем – в контрлатеральное ядро таламуса. Расположение кортикального центра вкуса точно не установлено. Предполагают, что он находиться вблизи обонятельной области, в лимбической извилине внутренней поверхности больших полушарий головного мозга.

Возможно, что разные эшелоны обработки сигнала – как вкусового, так и зрительного – наследие эволюции: эволюция не дает "задний ход", и метод обработки сигнала, реализованный на этапе, когда мозга еще не было, сохраняется у рода Homo, только этот метод дополняется другими. Может быть, поэтому человек вообще так сложен? В частности, до сих пор неизвестно, на каком уровне, то есть где и как, пять элементарных сигналов образуют все те тысячи вкусов, которые различает тренированный человек. Это может происходить по крайней мере в трех разных местах: прямо в клетках, в нервной сети, доставляющей сигнал в мозг, и, наконец, в мозге.

Физиология восприятия вкусового ощущения.

До сих пор не ясно, что является специфическим рецептором – вкусовая луковица или вкусовая клетка. Если верна первая гипотеза, то можно предположить, что есть сосочки, содержащие луковицы только одного вида, двух или трех видов и, наконец, всех видов. При этом преобладающее количество луковиц, возбуждаемых раздражителем каждого вида, находится в сосочках, расположенных в разных областях поверхности языка, благодаря чему эти области неодинаково восприимчивы к разным воздействиям, но все же до некоторой степени обладают чувствительностью к каждому из них. А некоторые авторы считают, что рецепторные участки вкусовых клеток реагируют на вкусовые стимулы различных типов, причем каждая вкусовая клетка может иметь рецепторные участки нескольких типов.

Как именно клетка воспринимает сигнал от вещества – тоже пока доподлинно неизвестно. Считается, что рецепторы для соленого и кислого – это ионные каналы (причем кислый вкус создают просто водородные ионы), а другие ощущения вызваны тем, что вкусовые вещества воздействуют на клетки не сами, а сначала вступают в химическую реакцию с каким-то белком, а уж результат реакции воздействует на клетки. Действительно, во вкусовых сосочках существуют фракции белковых макромолекул, вступающие в реакцию со сладкими и горькими веществами. В таком случае нечувствительность к сладкому и горькому должна быть связана с нарушениями в деятельности каких-то определенных генов. В подтверждение этой гипотезы были обнаружены генетические различия между людьми, ощущающими и не ощущающими сладкое. В литературе есть сведения о том, что взаимодействие веществ с клеткой имеет несколько стадий, что последние из них носят ферментативный характер, что при этом во вкусовой клетке происходит каталитическое расщепление АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты) и высвобождается энергия, необходимая для возникновения рецепторного потенциала. Возможно, что существует вторая рецепторная система – у некоторых животных обнаружены распределенные между сосочками голые нервные окончания. Они реагируют на высокие концентрации и тормозят активность других рецепторов – осуществляют, выражаясь радиотехническим языком, отрицательную обратную связь, расширяющую динамический диапазон анализатора, то есть способность воспринимать как слабые, так и сильные сигналы.

Как это ни странно, связь между химическими свойствами веществ и их вкусом довольно слабая, хотя известно, что некоторые химически подобные вещества имеют сходный вкус. Например, сладкий вкус характерен для сахара, солей свинца и заменителей сахара – веществ, имеющих с точки зрения химика очень мало общего. Но вкусовой анализатор считает иначе. Более того, воспринимаемый вкус вещества зависит от концентрации последнего – например, поваренная соль в малых концентрациях кажется сладкой. Поэтому появляющиеся время от времени сообщения о создании прибора, различающего вкус, можно считать некоторым преувеличением. Можно сделать химический анализатор на любое вещество или группу веществ, но до тех пор, пока не удастся понять, как именно работает анализатор природный, мы не сможем утверждать, что созданный нами прибор способен правильно идентифицировать вкус вещества, которое ему ранее не предъявлялось.

Вкусовые вещества вызывают соответствующее ощущение, только если растворены в воде. В обычных условиях имеет значение лишь степень растворимости этих веществ, так как во рту всегда есть некоторое количество слюны, способной растворять сухие вещества. Проделаем такой опыт: осушите поверхность языка с помощью фильтровальной бумажки и положите на него твердый кусочек сахара. В первый момент вы не почувствуете никакого вкуса. Вещества, совершенно не растворяющиеся в воде – золото, платина, – не имеют вкуса. Другие металлы, например, медь и железо, которые при воздействиислюны образуют растворимые соединения, обладают им. Это правда не означает, что сила вкусового ощущения напрямую зависит от растворимости вещества. Сахарин, например, значительно слаще сахара, хотя растворяется в воде хуже. Многие растворимые в воде аминокислоты являются безвкусными. Вероятно, существуют какие-то другие закономерности механизма действия вкусовых раздражителей.

Всеобъемлющей и общепризнанной теории вкуса пока еще не существует. Попытки раскрыть физико-химические механизмы вкуса были сделаны немецким физиологом Д.Ж. Ренквистом в 1919 году и советским академиком П.П. Лазаревым в 1922 году. Теории П.П. Лазарева и Д.Ж. Ренквиста не объясняют полностью всех особенностей вкусовых ощущений. Главное их достоинство заключается в том, что они пытаются выявить физико-химические процессы, которые лежат в основе развития возбуждения вкусовых рецепторов, коренным же недостатком – то, что они ограничиваются изучением только этих процессов. Задачей же теории вкуса является не только трактовка процессов, протекающих в рецепторах, но и истолкование разнообразных вкусовых ощущений.

В 1954 году Байдлер предложил уравнение, связывающее уровень возбуждения вкусовых рецепторов с концентрацией вкусовых веществ. По существу, оно явилось одним из вариантов развития теории Лазарева и Ренквиста, но на более высоком методическом уровне.

В настоящее время предполагают, что рецепторные участки вкусовых клеток достаточно специфичны к различным типам вкусовых стимулов, причем каждая вкусовая клетка может иметь несколько типов рецепторных участков. Взаимодействие молекул вкусовой клетки приводит к ее деполяризации, что связано, очевидно, с изменением проницаемости участков мембраны, на которой расположены рецепторные места.

Локализация рецепторных зон.

Разные области языка обладают неодинаковой чувствительностью к различным вкусовым веществам. В настоящее время твердо установлено, что у подавляющего большинства людей наибольшей чувствительностью к сладкому обладает кончик языка, к горькому – область его корня. Зоны, чувствительные к каждому из четырех раздражений, перекрывают друг друга. Поэтому можно вызвать практически любое из четырех основных ощущений, воздействуя на любую из названных областей, но, чтобы получить, например, ощущение сладкого с корня языка, приходится применять растворы большей концентрации, чем если воздействовать на его кончик.

Интересно, являются ли наблюдения над разной чувствительностью различных участков языка указанием на то, что существует четыре различных типа сосочков, способных воспринимать только горький, кислый, сладкий или соленый вкус? Исследования показали, что сосочки по своему качеству неоднородны, чувствительность их может быть, но редко бывает специфичной. Специальным приспособлением для восприятия каждого из четырех видов основных раздражителей служат не сосочки, а отдельные вкусовые луковицы или даже вкусовые рецепторы, содержащиеся в этих почках. Поэтому есть сосочки, содержащие только один вид почек, два или три вида и, наконец, все четыре вида. При этом преобладающее количество почек, возбуждаемых каждым из четырех видов раздражителей, находится в сосочках, расположенных в разных участках поверхности языка, благодаря чему разные участки неодинаково чувствительны к разным воздействиям, но все же до некоторой степени обладают чувствительностью к каждому из них.

Интересно, что если рассматривать факторы влияющие на восприятие вкуса с точки зрения локализации разных рецепторных зон, то даже форма посуды, в которой подается пища иногда будет оказывать влияние. Приведем пример. Виноделы утверждают, что вкус вина зависит от формы бокала, поскольку форма и объем чаши бокала, диаметр края и его обработка (край может быть срезан под прямым углом либо иметь закругленный ободок), толщина стенок – вот факторы, которые определяют точку первичного контакта напитка со вкусовыми рецепторами, а следовательно, влияют на восприятие вкуса и запаха. Например, австриец Георг Ридель, занимающийся дизайном и производством стеклянной посуды, утверждает, что вина из различных сортов винограда требуют бокалов разной формы. Например, он придумал специальный бокал для рислинга с тонким зауженным краем, чтобы вино попадало в рот, не касаясь боковых областей языка, реагирующих на высокую кислотность. Повышенное содержание кислоты в рислинге связано с тем, что его изготавливают из винограда, выращенного в холодном северном климате, и без молочнокислой ферментации. Бокал для шардоне должен, напротив, быть более широким, чтобы выявлять кислоту, а не ослаблять ее вкус, поскольку вина шардоне происходят из более теплого климата и подвергаются молочнокислой ферментации.

После того как вещество попало на язык, сначала возникает ощущение прикосновения (то есть тактильное чувство), и только затем – вкусовые ощущения в следующем порядке: на кончике языка первым проявляется соленый вкус, за ним сладкий, кислый и позднее всех горький; на основании же языка – прежде всего горький, затем соленый и позже всех сладкий. Эти различия тоже могут как-то влиять на общее ощущение вкуса.

Элементарные вкусовые ощущения.

В 1752году М.В. Ломоносов предложил одну из первых классификаций вкуса. Он писал: "Главные из более отчетливых вкусовых ощущений такие: 1) вкус кислый, как в уксусе; 2) едкий, как в винном спирте; 3) сладкий, как в меде; 4) горький, как в смоле; 5) соленый, как в соли; 6) острый, как в дикой редьке; 7) кисловатый, как в незрелых плодах. Которые из них простые, которые сложные, можно будет объяснить не раньше, чем когда известна будет природа начал".

В настоящее время только четыре из перечисленных Ломоносовым семи видов ощущения считаются чисто вкусовыми. "Едкий" вкус появляется в результате раздражения окончаний болевых нервов в полости рта. "Острый" определяется примесью обонятельных ощущений. Вкус, обозначенный Ломоносовым, "кисловатый, как в незрелых плодах", – это, по-видимому, вяжущий вкус, о происхождении которого мы уже говорили.

Таким образом, действительно чистыми, свободными от всяких привкусов и элементарными, то есть теми, которые невозможно разложить на более простые, являются только четыре вкуса – сладкий, кислый, горький и соленый. Все остальные вкусовые ощущения являются комбинацией этих четырех основных. (Некоторыми учеными выделяется еще один вкус, для которого нет русского названия. Его называют "umami" и приписывают вкусу глутамата натрия. Впрочем, иногда его называют "сладковатым", а изготовите ли продуктов считают, что глутамат натрия просто усиливает ощущение других вкусов.)

Последние эксперименты над крысами, ставит под сомнение классическую. классификацию элементарных вкусов. Выяснилось, что вкусовые рецепторы крыс по-разному реагируют на различные горькие вещества. Горький возбудитель вызывает в клетке рецептора увеличение концентрации кальция, что побуждает клетку выделять трансмиттер (химический передатчик импульсов между нервными клетками). Для изучения этого процесса биологи А. Каиседо и С. Ропер из университета Майами (США) ввели во вкусовые клетки крысиного языка флуоресцентную метку, реагирующую на повышение уровня кальция. Затем они подвергли клетки воздействию различных горьких соединений. Оказалось, что 66 процентов чувствительных к горькому клеток реагировали только на одно соединение, 27 процентов – на два и 7 процентов – более чем на два соединения. Это означает, что вкусовые рецепторы, реагирующие на различные горькие вещества, различны, однако у нас для "горького" только одно название. Однако возможно, что это просто особенность вкусовых рецепторов крыс.

Смешение вкусов.

Разные вещества могут обладать чистым или смешанным вкусом. Вкус всех чисто горьких веществ совершенно одинаков. Так, растворы опия, стрихнина, морфия, хинина могут отличаться друг от друга по интенсивности вызванного ими чувства горечи, но не по его качеству. Если же уравнять интенсивность ощущения, взяв перечисленные растворы в разной концентрации, то они становятся неразличимыми. То же относится и к кислым вкусам. Так, растворы соляной, азотной, серной, фосфорной, муравьиной, щавелевой, винной, лимонной и яблочной кислот, взятые в соответствующем разведении, неотличимы на вкус.

При исследовании сладких веществ также было установлено, что не существует нескольких видов сладкого. Те или иные вещества могут обладать более или менее выраженным сладким вкусом, но если этот вкус чисто сладкий, то их растворы нельзя отличить друг от друга. Чисто сладким вкусом обладают глюкоза, фруктоза, лактоза, сахароза. Относительно соленого вкуса доказано, что в чисто выраженном виде им обладает только одно-единственное вещество – поваренная соль. Все остальные солоноватые вещества имеют горький или кислый привкус.

Известно, что при смешении красного и желтого цвета возникает ощущение оранжевого; красного и зеленого – желтого, фиолетового и зеленого – синего цвета. Глаз не в состоянии разложить смешанные цвета на составляющие их компоненты.

Подобным образом кислые и сладкие вещества могут вызвать трудно разложимые ощущения кисло-сладкого, свойственные многим сортам яблок или фруктовым напиткам. Кислые и соленые вещества могут вызвать появление ощущения кисло-соленого, примером которого может явиться вкус огуречного рассола. Горькое и сладкое сливаются с трудом, но горькое какао в смеси с сахаром вызывает своеобразное слитное ощущение, свойственное шоколаду. А вот слития горького с соленым и особенно горького с кислым не происходит вовсе. Смеси горьких и соленых, горьких и кислых веществ крайне неприятны на вкус.

Понятие о вкусе как нейрофизиологической основе кулинарии.

При исследовании нейрофизиологии вкусовых ощущений нужно учитывать следующий факт. Истинными вкусовыми ощущениями можно считать только те, которые возникают при раздражении вкусовых рецепторов. Но наряду со вкусовыми почками в полости рта имеется большое количество других чувствительных образований, возбуждение которых вызывает ощущение прикосновения и давления (тактильные рецепторы), боли и температурных ощущений. Вещества, находящиеся во рту, могут явиться также источником обонятельных ощущений. Всякий кусок пищи воздействует на многие, а иногда на все эти образования, и всю гамму этих чувств также принято называть вкусом.

Поясним эту мысль примерами, позаимствованными из книги А.И. Бронштейна "Вкус и обоняние". Мясо обычно обладает слегка солоноватым вкусом, а прожаренное – горьковатым привкусом. Другие, чисто вкусовые ощущения при еде мяса не возникают. Между тем человек, который пробует жаркое, может заявить, что оно невкусно, так как остыло. Вкус мяса никак не мог измениться при остывании, но температурные ощущения, сопровождающие жевание, стали другими. Или, например, человек говорит, что мясо невкусно, потому что оно жестко. В данном случае речь идет об ощущениях, возникающих в жевательных мышцах и мышцах языка. Острый жгучий вкус некоторых блюд кавказской кухни связан с возбуждением болевых окончаний. Или другой пример. Всем хорошо знаком вяжущий вкус. На самом деле такого вкуса не существует. Вяжущее ощущение наступает из-за поражения слизистой оболочки полости рта или действия на клетки высоких концентраций водородных ионов или вследствие свертывания белка веществами, содержащимися в перечисленных вами продуктах. При этих повреждениях возбуждаются окончания чувствительных нервов, реагирующих на прикосновение. Таким образом, вяжущее ощущение не является вкусовым, а носит тактильный характер.

Вкусовые ощущения связаны с обонятельными, осязательными и термическими. Известно, как ослабляются вкусовые ощущения при исключении обоняния, например при насморке (кстати, и при курении). Те стороны вкусовых ощущений, которые определяются такими словами, как вяжущий, мучнистый, острый, жгучий, терпкий, клейкий, обусловлены осязательной реакцией. Вкус свежести, например, от мяты или ментола, возможно, объясняется примесью термических ощущений (локальным охлаждением из-за быстрого испарения). Иногда утверждается, что вкусовые ощущения могут быть вызваны механическим воздействием, попросту говоря – прикосновением или давлением струи воздуха, а также изменением температуры. Но в первом случае все осложнено химическим взаимодействием, во втором – собственно теплообменом, охлаждением за счет испарения и, возможно, изменением влажности поверхности. Возникновение ощущения при прикосновении к языку контактов батарейкиобъясняется электролизом и образованием ионов. Исследователи из Йельского университета (США) показали, что ощущение кислого или соленого возникает при охлаждении краев языка до 20°С; при согревании краев или кончика языка до 35°С ощущается сладкий вкус. По некоторым данным, горькие вещества, непосредственно введенные в кровь, тоже возбуждают вкусовые нервы. Например, у собаки после инъекции горького вещества появляются те же движения челюстей и гримаса отвращения, как и при действии этого вещества на язык. Бывает, что люди жалуются на горечь во рту спустя некоторое время после приема хины в облатках, когда хина уже успела поступить в кровь. Впрочем, во всех этих случаях не исключено попадание горького вещества непосредственно на язык.

Охлаждение и нагрев уменьшают чувствительность к вкусу: язык, охлажденный льдом в течение минуты, перестает ощущать вкус сахара, при нагреве поверхности языка до 50°С чувствительность тоже падает. Область наибольшей чувствительности – от 20 до 38°С.

Вкус к известному веществу может усиливаться по контрасту со вкусом другого, предварительно подействовавшего вещества. Так, вкус вина усиливается предварительным употреблением сыра и, наоборот, притупляется и портится после всего сладкого. Если сначала пожевать корень касатика (Iris pseudacorus), то кофе и молоко покажутся кислыми. Такое влияние одних вкусов на другие может зависеть как от чисто химических процессов на языке, так и от смешения в нашем сознании следа, оставленного предшествующим вкусовым ощущением, с новым вкусовым возбуждением. Вкусы легко компенсировать один другим и делать приятными, например, чересчур кислый вкус – сладким, но при этом не происходит прямого смешения ощущений, дающего нечто среднее, так как вкусы сладкого и кислого остаются при смешивании в той же силе, и только меняется наше отношение к ним с точки зрения приятности. Компенсация вкусов, не сопровождающаяся компенсацией химических свойств вкусовых веществ, имеет место в центральных органах наших ощущений. Борьбу вкусовых ощущений легче всего наблюдать, если положить на одну половину языка кислое, а на другую – горькое вещество; при этом в сознании возникает ощущение то кислого, то горького, и человек может произвольно останавливаться то на том, то на другом, но смешивания обоих вкусов в нечто среднее не происходит.

На явлениях контраста вкусов, их компенсации и следов зиждется все здание гастрономии, которое имеет ту физиологическую ценность, что хороший, приятный вкус пищи способствует ее перевариванию, усиливая выделение пищеварительных соков и вызывая настроение, столь благоприятное для нормального течения всех телесных процессов в организме.

Наиболее тесно связаны между собой вкусовые и обонятельные ощущения. Уменьшить влияние обонятельных ощущений на вкусовые можно, зажав плотно нос и воздерживаясь во время дегустации от дыхательных движений. При этом "вкус" многих веществ совершенно меняется, например, лук становится сладким и по вкусу трудно отличимым от сладкого яблока. В этом можно убедиться, положив последовательно ломтики лука и яблока на язык, зажав предварительно нос. Специфический острый "вкус" лука зависит от содержания в нем эфирных масел, энергично действующих на окончания тройничных нервов. Фрукты, вина, варенье – все обладают сладким, кислым или кисло-сладким вкусом. Между тем разнообразие ощущений, вызываемых ими, огромно. Это определяется не их вкусовыми, а обонятельными свойствами. Недаром при сильном насморке многие вкусовые блюда становятся безвкусными. Следует считать, что дегустаторы часто обладают не изощренным вкусом, а изощренным обонянием.

Роль слюны во вкусовых ощущениях нельзя недооценивать. Во-первых, она является основным растворителем сухих веществ, попадающих в рот, и способствует тем самым возбуждению ими вкусовых рецепторов. Во-вторых, слюна смывает с поверхности языка находящиеся на ней вкусовые вещества, благодаря чему человек может в течение короткого промежутка времени испытать ряд последовательных вкусовых ощущений. В-третьих, находящийся в слюне белок обладает способностью связывать кислоты, защищая слизистую оболочку рта и находящиеся в ней вкусовые почки от их вредного воздействия. Наконец, большое значение имеет химическое влияние слюны на находящиеся во рту вещества.

В этом легко убедиться, если взять в рот кусочек пресного белого хлеба. Крахмал, который не растворяется в воде и является основным углеводом, содержащимся в таком хлебе, не имеет вкуса. Стоит только пожевать хлеб, то есть привести его в соприкосновение со слюной, как он приобретает отчетливый сладковатый вкус, признак того, что часть крахмала расщепилась ферментами слюны до глюкозы.

Существует активное и пассивное восприятие вкуса веществ, попадающих в рот. В первом случае речь идет о простом соприкосновении этих веществ с поверхностью языка или глотки, во втором – об ощущениях, наступающих при размазывании вещества по чувствительной поверхности, совершающемся при движениях языка. Качественной разницы при этом во вкусовых ощущениях нет, но вкус становится более отчетливым.

Как известно, на желобовидных сосочках вкусовые луковицы залегают в основном в глубине желобков, на поверхности же сосочков они отсутствуют. На листовидных сосочках языка почти тоже, как правило, расположены на стебле сосочки и у его корня. В общем и целом, из 2000 вкусовых почек языка большинство находится в складках слизистой оболочки.

Теперь понятным становятся движения языка при попадании в рот вкусной пищи – причмокивание, смакование (кстати, в польском языке слово "смак"означает вкус). При движении кончика языка вдоль твердого нёба происходит размазывание пищи по его поверхности, находящиеся в составе пищи растворенные частицы проникают в глубь желобов и бороздок языка, благодаря чему ускоряется и усиливается их действие на вкусовые рецепторы. Перемещение пищи на поверхности языка оказывает большое влияние и на длительность вкусового ощущения. Именно этими приемами пользуются профессиональные дегустаторы.

Иногда этот сложный механизм вкусовосприятия нарушается. Полная потеря всех вкусовых ощущений называется агевзией, ослабление ощущений – гипогевзией, прочие изменения в восприятии вкусовых ощущений – парагевзией. Изменение вкусовых ощущений может наступить в результате повреждения слизистой оболочки языка при воспалении и ожогах – термических и химических. Потеря вкусовой чувствительности наблюдается и при поражении проводящих путей вкусового анализатора: выпадение вкуса на передних двух третях одной половины языка связано с поражением язычного или лицевого нерва, в области задней трети языка – при повреждении языкоглоточного нерва. При поражении некоторых структур головного мозга может наблюдаться выпадение вкусовой чувствительности во всей половине языка. В ряде случаев изменения вкуса вызываются заболеваниями внутренних органов или нарушением обмена веществ: ощущение горечи отмечается при заболеваниях желчного пузыря, ощущение кислоты – при заболеваниях желудка, ощущение сладкого во рту – при выраженных формах сахарного диабета. При некоторых заболеваниях восприятие одних вкусов остается нормальным, а других – утрачивается или извращается. Чаще всего это наблюдается у психических больных, и происхождение этих расстройств связывают с патологией глубинных отделов височной доли мозга. Чаще всего это наблюдается у психических больных, и происхождение этих расстройств связывают с патологией глубинных отделов височной доли мозга. Такие больные нередко с удовольствием едят неприятные или вредные для здоровья вещества. Вот как описывает это заболевание замечательный колумбийский писатель Габриэль Гарсиа Маркес в своем романе "Сто лет одиночества": "Долго ее (Ребеку, одну из главных героинь романа) не могли заставить есть. Никто не понимал, почему она не умирает с голоду, пока индейцы, знавшие все, потому что они без конца ходили своими неслышными шагами взад и вперед по дому, не открыли, что Ребеке по вкусу только влажная земля да куски известки, которые она отдирает ногтями от стен. Очевидно, родители или те, кто ее растил, наказывали девочку за эту дурную привычку: землю и известку она ела тайком, с сознанием вины, и старалась делать запасы, чтобы полакомиться на свободе, когда никого не будет рядом. За Ребекой установили неусыпный надзор. Землю во дворе поливали коровьей желчью, а стены дома натирали жгучим индийским перцем, рассчитывая этим путем излечить девочку от порочной наклонности, но она проявила столько хитрости и изобретательности, добывая себе пищу, что Урсула была вынуждена прибегнуть к самым сильнодействующим средствам..."

Физиологическое значение вкуса.

Сигнал от вкусовых рецепторов используется организмом двояко. Во-первых, бессознательно – например, для управления желудочной секрецией, причем как ее количеством, так и составом. Во-вторых, вкус используется осознанно – для получения удовольствия от еды.

Влияние раздражения вкусовых рецептором на секреторную деятельность желудочно-кишечного тракта доказал Павлов благодаря остроумно задуманному и филигранно осуществленному опыту, суть которого заключается в следующем: у собаки с желудочной фистулой перерезали пищевод в области шеи и концы его пришивали к краям кожной раны на шее в виде двух зияющих отверстий. Через некоторое время, когда животное успевало вполне оправиться от общих последствий наркоза и операции и уже ничем не отличалось от здоровых, устраивали так называемое мнимое кормление: собаке давали куски мяса, хлеба или другой пищи, но проглоченное вываливалось через верхнее отверстие пищевода, не доходя до желудка. Через несколько минут после начала "кормления" начиналось выделение желудочного сока, которое быстро достигало значительных размеров и продолжалось до часа и более. При этом было установлено, что выделение желудочного сока при мнимом кормлении носит характер твердо установленной физиологической закономерности. Если у собаки с описанными выше операциями перерезать в последующем блуждающие нервы (т.е. нервы, которые берут свое начало в продолговатом мозге и, спускаясь вниз, своими ветвями иннервируют большинство органов грудной клетки и брюшной полости, в том числе желудочные железы), то мнимое кормление впоследствии уже не вызовет выделение желудочного сока. Вывод Павлова из этих опытов был настолько точным, что исключал все другие, и заключался в следующем: пища возбуждает вкусовой аппарат, через вкусовые нервы возбуждение передается в продолговатый мозг, а оттуда через блуждающие нервы – к желудочным железам, т.е. осуществляется рефлекс с ротовой полости на желудочные железы. Перерезка обоих блуждающих нервов прерывает пути нервного возбуждения с продолговатого мозга к желудочным железам, и последние при мнимом кормлении или при виде пищи остаются в покое. Отсутствие и психической секреции желудочного сока при перерезании блуждающих нервов объясняется тем, что, хотя воспринимающая часть дуги этого рефлекса сложнее, чем при мнимом кормлении, исполнительные части у них одинаковые.

Далее, Павлов и его сотрудники доказали, что специфической возбудимостью обладают также рецепторы ротовой полости и желудка, раздражение которых адекватными им пищевыми продуктами вызывает рефлекторную секрецию желудочного сока по-разному, что количество и ход секреции, как и кислотность и ферментативные свойства желудочного сока, зависят от количества и особенностей съеденной пищи и что изменчивость в рефлекторной секреции желудочного сока в данном случае также носит приспособительный характер.

Все это было обстоятельно изучено в отношении трех самых распространенных пищевых продуктов - хлеба, мяса и молока. Анализируя изменения в количестве и ходе выделения желудочного сока и концентрации основных его составных частей в зависимости от разновидности съеденной пищи, Павлов установил, что основное значение этих изменений сводится к созданию оптимальных условий для переваривания соответствующих пищевых продуктов. На хлеб выделяется сок, богатый пепсином, необходимым для переваривания грубых растительных белков; на молоко выделяется сок, бедный пепсином, но для нежного молочного белка - казеина его достаточно; а на мясо выделяется сок с высокой концентрацией кислоты, что необходимо для переваривания этого продукта, богатого соединительными веществами. В этом соответствии количества и качества выделенного сока особенностям пищи, которую нужно переварить, и заключается адаптивный (приспособительный) характер описанного явления, которое было выявлено и изучено Павловым.

Другие опыты Павлова и его сотрудников также подтвердили наличие специфической возбудимости рецепторов ротовой полости по отношению к агентам, вызывающим рефлекторную секрецию желудочного сока, а также приспособительный характер этой секреции. Они установили, что такие вещества, как кислота, перец и речной песок, действуя на рецепторы ротовой полости и вызывая рефлекторно обильное слюноотделение, не вызывают выделения желудочного сока. Отсюда Павлов сделал вывод, что не всякое химическое действие на эти рецепторы ведет к рефлекторной активации желудочных желез, что каждое вещество из полости рта возбуждает деятельность названных желез своими специальными химическими свойствами, к тому же каждое отдельное вещество действует при этом по-своему.

Эмоциональный аспект вкуса пищи также имеет высокое значение. Из известный нейрофизиолог и психолог Ф. Перлз, исследовавший связь между процессами питания и высшей нервной деятельностью, писал: "Обратите внимание на связь между вкусом вашей пищи и "вкусом мира". Если ваша пища – как солома, может быть и мир кажется таким же серым. Если вы получаете удовольствие от еды, может быть и мир кажется интересным?"

Заключение.

Подводя итог всему выше сказанному можно сделать следующие выводы:

1. Восприятие вкуса – сложный процесс, в который влючены различные виды рецепторов, и происходящий на разных уровнях ЦНС.

2. Вкус пищи зависит то многих факторов: от собственно вкуса, запаха, температуры и др., даже форма посуды иногда может оказывать влияние на восприятие вкуса.

3. Вкус пищи – имеет высокое значение для нормального функционирования пищеварительной системы и эмоционального состояния человека.

Естественно нетолько вкус пищи значим с нейрофизиологической точки зрения. Не менее важно правильное оформление блюд, их разнообразие, правильное сочетание, потому что все это способствует положительному эмоциональному настрою и конечном счете более быстрой выработке пищевых условных рефлексов и динамических стереотипов. Но нельзя забывать и том, что выработанный динамический стереотип обладает известной устойчивостью, и смена его сопряжена со значительными усилиями, поэтому деятельность специалистов в области кулинарии должны быть направлены на стимулирование изначальной выработке физиологически целесообразных условных рефлексов и динамических стереотипов.

Литература.

1. Асратян Э.А., Иван Петрович Павлов 1849-1936. –М., 1974.

2. Науменко В.В., Анализаторы. – Киев: Изд-во УСХА, 1991

3. Популярная медицинская энциклопедия. – М., 1984.

4. Плужников М.С., Рязанцев С.В. Среди запахов и звуков. – М.: Мол. гвардия,1991.

5. Татаринова Е. Л., Уголев Д. А., Психология Питания, Психология Семьи и Социальная Психология. (попытка исторического анализа проблемы) – СПб.: Институт Эволюционной Физиологии и Биохимии им. И. М. Сеченова РАН

6. Ашкинази Л. Анатомия вкуса \ Наука и жизнь. 2003, №8.