47. Сенсорні системи смаку, нюху, рівноваги, руху, дотику, температури, болю

• Назад до змісту

🔍🧪 БІОЛОГІЧНИЙ ДЕТЕКТИВ

Чому ацесульфам калію солодкий?

Ця речовина солодка, тому що її молекули за своєю формою підходять до спеціальних рецепторів солодкого смаку на нашому язиці, так само як ключ до замка. Хоча ацесульфам калію не є цукром і організм його не засвоює, він все одно може “обманювати” наші смакові рецептори, посилаючи в мозок сигнал про солодкий смак.

🧠 ТРЕНУЙСЯ ДУМАТИ

1. Ментол, отриманий з м’яти, не лише дає приємний м’ятний аромат, а ще й охолоджує. Капсаїцин, речовина перцю чилі, не лише дає пряний (англ, spicy) смак, а й має зігрівальну дію. Проаналізуй, де використовуються ці речовини, окрім кулінарії. Поміркуй, завдяки яким особливостям ментол та капсаїцин можуть викликати такий широкий спектр відчуттів.

Окрім кулінарії, ментол і капсаїцин широко використовують у медицині та косметиці.

• Ментол можна знайти у складі знеболювальних мазей, спреїв для горла, крапель для носа та бальзамів.
• Капсаїцин є активним компонентом зігрівальних пластирів та кремів, які допомагають при болях у м’язах та суглобах.

Такий широкий спектр відчуттів вони викликають завдяки здатності впливати на специфічні рецептори в нашій шкірі та на слизових оболонках. Ментол активує рецептори, які реагують на холод, створюючи відчуття прохолоди. Натомість капсаїцин стимулює рецептори, що відповідають за відчуття тепла та болю, викликаючи печіння та зігріваючий ефект.

2. Чи легко визначити, до якого смаку ти найчутливіший/найчутливіша? Ознайомся з деякими результатами досліджень учених щодо розпізнавання смаків. Проаналізуй дані таблиці і визнач, до якого смаку людина найбільш чутлива. Для якої речовини смаковий поріг найвищий?

Згідно з даними таблиці, людина найбільш чутлива до кислого смаку, оскільки для його виявлення потрібна найменша кількість речовини — усього 0,70 мг лимонної кислоти.

Найвищий смаковий поріг у сахарози (солодкий смак), адже для того, щоб її відчути, необхідно 10,9 мг речовини, що є найбільшим показником у таблиці для виявлення смаку.

❓ ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. Схарактеризуй механізм нюхового сприйняття.

Механізм нюхового сприйняття полягає у взаємодії молекул пахучих речовин (одорантів) з нюховими рецепторами, які знаходяться у слизовій оболонці носової порожнини. Коли ми вдихаємо повітря, ці молекули потрапляють до рецепторів і, наче ключ до замка, з’єднуються зі спеціальними білками на їхній поверхні. Це викликає збудження в рецепторних клітинах. Далі інформація обробляється в нюховій цибулині та передається до нюхової кори мозку, де й відбувається остаточне розпізнавання запаху.

2. Які смаки розрізняє людина? Як це відбувається?

Людина розрізняє п’ять основних смаків: солодкий, солоний, кислий, гіркий та умамі (смак, що асоціюється з білковою їжею, наприклад, м’ясом чи сиром). Це відбувається за допомогою хеморецепторів, розташованих у смакових бруньках на язиці. Коли їжа, змочена слиною, контактує з ворсинками цих рецепторів, виникає нервовий імпульс, який передається в мозок для розпізнавання смаку.

3. Навіщо у газ, що подається у будівлі по газових трубах або міститься в балонах, додають одоранти?

Одоранти додають до побутового газу з метою безпеки. Природний газ сам по собі не має запаху, тому витік може залишитися непоміченим і призвести до вибуху чи отруєння. Одоранти — це речовини з дуже сильним, неприємним запахом, який людина може відчути навіть при незначній концентрації газу в повітрі, що дозволяє вчасно виявити небезпеку.

4. Як працює вестибулярний апарат? Поясни наші відчуття, коли авто швидко розганяється або швидко гальмує. Як змінюється частота імпульсів від вестибулорецепторів. Для кращого розуміння роботи вестибулярного апарату переглянь в додатку відео (завдання 47.1).

Вестибулярний апарат, розташований у внутрішньому вусі, відповідає за рівновагу та сприйняття положення тіла в просторі. Він складається з мішечків та півколових каналів, заповнених рідиною, в якій знаходяться чутливі волоскові клітини. Коли ми рухаємось, наприклад, в автомобілі, рідина в цих каналах зміщується, подразнюючи волоскові клітини.

• При швидкому розгоні тіло рухається вперед, а рідина в апараті ніби “відстає”, згинаючи волоски назад. Це змушує рецептори посилати в мозок частіші імпульси.
• При різкому гальмуванні тіло зупиняється, а рідина за інерцією продовжує рухатись вперед, згинаючи волоски в інший бік. Це призводить до зменшення частоти імпульсів, що надходять до мозку.

Саме ці зміни в частоті імпульсів і створюють відчуття прискорення чи гальмування.

5. Чи може людина бути гарним приладом для вимірювання температури? Заплануй дослідження і проведи його.

Ні, людина не може бути гарним приладом для об’єктивного вимірювання температури.

Це пояснюється тим, що наші терморецептори реагують не на абсолютну температуру об’єкта, а лише на власну температуру шкіри або її зміни. Відчуття тепла чи холоду залежить від швидкості передачі тепла між об’єктом і нашою шкірою (теплопровідності). Наприклад, металевий предмет відчувається холоднішим, ніж дерев’яний, навіть якщо вони мають однакову температуру, оскільки метал швидше відводить тепло від шкіри, викликаючи сильніше відчуття охолодження. Крім того, відчуття є суб’єктивним і залежить від температури, до якої шкіра була адаптована раніше.

План дослідження температурної адаптації рецепторів шкіри:

Мета дослідження: Довести, що людське відчуття температури суб’єктивне і залежить від попередньої адаптації рецепторів.

Хід дослідження

1. Підготовка: Наповніть три посудини водою:
   • Посудина 1: Холодна (наприклад, +15°C).
   • Посудина 2: Нейтральна (наприклад, +30°C).
   • Посудина 3: Тепла/Гаряча (наприклад, +40°C).
   • Зафіксуйте температуру кожної посудини термометром.
2. Адаптація: Одночасно занурте ліву руку в холодну (Посудина 1), а праву руку в теплу (Посудина 3) на 1-2 хвилини.
3. Тест: Швидко перенесіть обидві руки та занурте їх у нейтральну воду (Посудина 2).

Очікувані результати

• Ліва рука (після холодної) відчуватиме нейтральну воду як теплу.
• Права рука (після теплої/гарячої) відчуватиме ту саму нейтральну воду як прохолодну.

Висновок

Людина є поганим приладом для вимірювання температури, оскільки відчуває не абсолютну температуру об’єкта, а лише зміну температури шкіри щодо її адаптованого стану.

6. Поміркуй, які переваги і недоліки наявності чуття болю.

Переваги:

Біль виконує важливу захисну функцію. Він виникає внаслідок дії сильних або ушкоджувальних чинників. Мозок швидко реагує на небезпечний фактор. Біль сигналізує про порушення роботи органів або про небезпечні зовнішні впливи, такі як вогонь чи гострі предмети. Без болю ми могли б не помітити серйозних травм чи захворювань.

Недоліки:

Біль є неспецифічним неприємним відчуттям. Больові рецептори найгірше адаптуються до подразнення. Больові відчуття можуть бути знижені за допомогою знеболювальних препаратів (анестезія).

🧩 СКЛАДАЮ РЕФЛЕКСИВНУ МОЗАЇКУ

1. Назви три факти, які ти дізнався/дізналася після опанування параграфа.

   • По-перше, я дізнався, що крім солодкого, солоного, кислого та гіркого, існує п’ятий смак — умамі.
   • Орган рівноваги називається вестибулярний апарат і є частиною внутрішнього вуха
   • По-третє, больові рецептори, на відміну від інших, не звикають до подразника, тому біль не зникає, поки не усунути його причину.

2. Закінчи одне з речень: Я став/стала більш обізнаним/обізнаною щодо… Мене здивувало… Я побачив/побачила зв’язок…

   Мене здивувало, що відчуття температури настільки відносне, і людина не може бути точним термометром, бо наші рецептори реагують на зміну температури, а не на її точне значення.

3. З якими перешкодами ти зіткнувся/зіткнулася під час опанування параграфа? Як ти подолав/подолала труднощі?

   Спочатку було трохи складно зрозуміти, як саме працює вестибулярний апарат з усіма цими мішечками, каналами та рідиною. Я подолав труднощі, коли ще раз уважно перечитав текст і роздивився малюнки 47.2 та 47.3, які пояснювали будову цього органа.

4. Де і як ти зможеш використати знання і набутий досвід?

   Тепер я розумію, чому до побутового газу додають речовини з різким запахом — це для нашої ж безпеки, щоб вчасно помітити витік. Також я знаю, чому може закачувати в транспорті — це все через вестибулярний апарат. А ще ці знання допоможуть краще розуміти сигнали власного тіла, наприклад, чому біль є важливим попередженням про небезпеку.