生理学——舌头与味觉

学术   2024-12-08 15:55   上海  
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舌头是口腔中的一种肌肉器官,它可以用来做很多事情,比如说话、咀嚼和吞咽食物,最重要的是,舌头可以品尝出食物的味道,这被称为“味觉”。

舌头的整个表面被粘液膜覆盖,在其下方是内在肌和外在肌的组合,这些肌肉都由舌下神经(第12对颅神经)支配。
内在肌的起点和终点都在舌头内部,有助于改变舌头的形状,而外在肌附着在舌头外部的结构上,有助于引导舌头的运动。


在舌头上,有一个被称为终末沟(sulcus terminalis)的V形凹槽,它横跨舌头后部,将舌头分为后三分之一和前三分之二。
舌头的后三分之一部分覆盖着由淋巴组织形成的隆起,称为舌扁桃体,其中含有B细胞和T细胞,有助于抵御进入口腔的病原体。
舌头的前三分之二部分覆盖着各种类型的乳头,包括丝状乳头、菌状乳头、轮廓乳头和叶状乳头,乳头的作用包括增加舌头的表面积、提供粗糙的质地以粘附食物颗粒,以及通过味蕾感知味觉。


舌头上的这四种不同类型的乳头,分布在舌头的不同区域。其中数量最多的是丝状乳头(filiform papillae),呈线状,散布在舌头前2/3背面的各处。
丝状乳头负责舌头的触觉,但不负责味觉。
接下来是蘑菇状的菌状乳头,它们最常见于舌尖。
然后是叶状的叶状乳头,它们最常见于舌头两侧。
最后是8-12个非常大且呈圆形状的轮廓乳头,它们位于舌头前部2/3的后方,就在舌乳头沟的前面。
菌状、叶状和轮廓乳头含有多个味蕾,每个味蕾含有一种特殊的上皮细胞,称为味觉感受器细胞,用于检测味道。


尽管味蕾通常位于舌头上,但也有一些分布在软腭、咽、会厌、喉和食管上部。
味蕾呈椭圆形,看起来有点像橙子瓣。
内部是一些特殊的上皮细胞,称为味觉感受(器)细胞,它们能够神奇地感知味道。
这些味觉感受(器)细胞排列成橙子瓣的形状,中间夹杂着一些支持细胞。
在味蕾的底部还有基底细胞,它们可以分化成新的味觉感受(器)细胞来替代死亡的细胞,通常每10-14天左右就会发生这种情况。
味觉感受(器)细胞是化学感受器,能够对味觉物质作出反应,这些味觉物质是指在食物和饮料中发现的任何分子。
味觉感受(器)细胞顶端有一些细长的毛状微绒毛,叫做味觉毛,从味蕾表面的小孔,即味孔伸出。这些毛发会与味觉物质接触。
接下来是细胞体,它们像橙子瓣一样排列,位于味蕾的囊内。细胞体下方是来自三种神经的轴突,这些神经将味觉信号传递到大脑。面神经(第VII对颅神经)负责舌头前2/3的味觉传递,舌咽神经(第IX对颅神经)负责舌头后1/3及口腔其余部分的味觉,而迷走神经(第X对颅神经)确实支配喉咙和食管后部的一些味蕾。


我们有五种基本味觉:苦、咸、酸、甜和鲜。
辣味不被认为是基本的味觉,因为它不是由味觉感受器细胞直接感知的。辣味是由化学物质(如辣椒中的辣椒素)刺激神经末梢而引起的,这些神经末梢属于痛觉系统或温度感受系统,而不是味觉系统。
每个味觉感受器细胞都能检测出这五种味道,但它们对某一种味道的反应最为强烈。
舌尖的菌状乳头内的味觉感受器细胞对甜味和鲜味更敏感,而位于舌侧的叶状乳头内的味觉感受器细胞则更常见于感知酸味和咸味。舌背的轮廓乳头内含有大量的味觉感受器细胞,通常与苦味的感知有关。
复杂的味道,如巧克力或咖啡,是多种味觉受体共同激活的结果,这还涉及嗅觉和其他感觉的综合作用。

现在,当你进食时,咀嚼后的颗粒与唾液混合,并到达味蕾,在那里它们与味觉感受器细胞上的味觉毛发接触。
将食物中的化学信号转换为神经冲动有两种机制。第一种机制与咸味或酸味有关,而第二种机制与甜味、苦味或鲜味有关。


让我们来看看第一个机制:假设你吃了咸味和酸味的食物,比如盐和醋拌的薯条。

薯条中的钠离子(Na⁺)和醋中的氢离子(H⁺)与味觉毛接触。


味觉感受器细胞含有允许钠离子和氢离子进入细胞的离子通道。钠离子的流入导致去极化,而氢离子进入也会引起类似的去极化。去极化触发电压门控钙通道的开放,允许细胞外的钙离子流入细胞内。


钙离子的流入促使充满神经递质(如血清素、乙酰胆碱、去甲肾上腺素和GABA)的囊泡与细胞膜融合。当这种情况发生时,这些神经递质被释放到靠近负责该区域的神经元的突触间隙中。


面神经支配舌头前2/3部分的味觉感受器,舌咽神经支配舌头后1/3部分及咽喉后部和食管的一部分味觉感受器,而迷走神经则支配喉咙和食管后部的一些味觉感受器。因此,这些神经将味觉的感官信息传递给大脑。


现在,将化学信号转换为神经冲动的第二种机制与甜、苦或鲜味有关。想象一下,你在喝咖啡的同时吃蜂蜜烤火腿。

对这些味道反应最强烈的味觉感受器上的味觉受体细胞具有特定的受体,称为G蛋白偶联受体。当味觉分子到达味蕾上的味觉感受器时,它们与G蛋白受体结合,从而激活G蛋白并触发一系列细胞内反应,这称为G蛋白偶联受体途径。

G蛋白途径会导致内质网中的钙通道打开。内质网储存着钙离子,当这些通道打开时,钙离子被释放到细胞内。

与之前相同,钙离子的增加促使充满神经递质的囊泡与细胞膜融合,将神经递质释放到突触间隙中。然后味觉信息就像咸味和酸味一样被传递到大脑。


因此,味觉感受器细胞会通过神经将味觉信号传递到大脑。
味觉的一个有趣特点是,随着时间的推移,当长期暴露于相同水平的味觉刺激时,味觉感受器细胞开始发送越来越少的信号,直到最终完全失去响应能力。这被称为“适应”,通常在进食后的几分钟内开始。
这就是为什么食物的第一口通常是最美味的,以及为什么有些人在用餐过程中必须不断添加盐或其他调味品的原因之一。
影响味觉的其他因素包括饥饿。饥饿会使味觉感受器细胞对甜食和咸食更加敏感,这也是为什么在饥饿状态下,人们会觉得某些食物特别好吃。
此外,当人们患有病毒感染或过敏症时,通常无法品尝食物,这是因为气味会影响味觉。食物的气味以被称为“气味分子”的小分子形式在空气中传播,刺激鼻子中的嗅觉感受器。嗅觉神经将有关气味的感官信息传送到大脑,在那里与味觉一起被处理,形成一种被称为“风味”的体验。
最后,年龄也会影响味觉。老年人往往味觉较差,因为他们不能像年轻人那样迅速地替换味觉感受器细胞,因此随着时间的推移,这些细胞的数量会减少。


以上图片内容来源:Osmosis.org

原文链接🔗:

https://www.osmosis.org/learn/Taste_and_the_tongue

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