دستگاه چشایی Gustatory system

كلمات كليدي : حس چشايي، جوانه چشايي، آستانه چشايي، تطابق چشايي، ذائقه، روان شناسي احساس و ادراك

نویسنده : كوثر يوسفي

حس چشایی، یک حس شیمیایی محسوب می‌شود که جزء اولین دستگاه‌های حسی انسان به‌شمار می‌آید.[1] چشایی به‌طور عمده حاصل عمل یک جوانه چشایی در دهان است. اما همه ما این تجربه را داریم که حس بویایی هم، در درک چشایی سهم بسزایی دارد. علاوه بر این، قوام غذا که به وسیله حس‌های لامسه دهان کشف می‌شود و نیز وجود موادی از قبیل فلفل در غذا که انتهاهای درد را تحریک می‌کنند، به میزان زیادی تجربه چشایی را تحت تأثیر خود قرار می‌دهند. اهمیت حس چشایی در این حقیقت نهفته است که این حس به فرد اجازه می‌دهد تا غذایش را طبق میل خود و گاهی طبق نیازهای متابولیک بافت‌ها به مواد مغذی ویژه انتخاب کند.[2]

احساس‌های اولیه چشایی

هویت مواد شیمیایی ویژه که گیرنده‌های چشایی مختلف را تحریک می‌کنند، به‌طور کامل شناخته نشده است. با این وجود، مطالعات نوروفیزیولوژیک و سایکوفیزیولوژیک حداقل 13 گیرنده‌ شیمیایی ممکن را در سلول‌های چشایی تعیین کرده‌اند: دو گیرنده سدیمی، دو گیرنده پتاسیمی، یک گیرنده کلری، یک گیرنده آدنوزینی، یک گیرنده اینوزینی، دو گیرنده شیرینی، دو گیرنده تلخی، یک گیرنده گلوتاماتی و یک گیرنده یون هیدروژن.

علاوه بر این، به منظور تجزیه و تحلیل عمل حس چشایی، توانایی‌های گیرنده‌های ذکر شده در پنج گروه عمومی به نام حس‌های چشایی اولیه طبقه‌بندی شده‌اند و شامل ترشی، شوری، شیرینی، تلخی و اومامی(Umami) می‌شوند. انسان قادر است صدها مزه مختلف را درک کند. تصور می‌شود که تمام این مزه‌ها مجموعه‌ای از مزه‌های چشایی اولیه باشند، همان‌طور که تمام رنگ‌هایی که می‌بینیم در واقع ترکیبی از سه رنگ اصلی هستند.[3] ترجیح هر یک از این کیفیت‌ها بستگی به میزان غلظت مولکول آن ماده دارد. افزون بر این انسان قادر به تشخیص دو کیفیت فرعی دیگر، مانند قلیایی و فلزی است.[4]

انواع مزه‌ها

مزه ترشی: مزه ترشی به دلیل اسیدها به وجود می‌آید، یعنی به وسیله یون هیدروژن و شدت درک این طعم نیز تقریبا متناسب با لگاریتم غلظت یون هیدروژن است. بنابراین هرچه غذا اسیدی‌تر باشد، احساس ترشی آن هم شدیدتر خواهد بود.

مزه شوری: مزه شوری به وسیله نمک‌های یونیزه و عمدتا یون سدیم ایجاد می‌شود. کیفیت مزه شوری تا حدودی از یک نمک به نمک دیگر فرق می‌کند، زیرا بعضی نمک‌ها علاوه بر شوری، سایر حس‌های چشایی را هم تحریک می‌کنند.

مزه شیرینی: مزه شیرینی ناشی از دسته واحدی از مواد شیمیایی نیست. بعضی انواع مواد شیمیایی که موجب بروز مزه شیرینی می‌شوند عبارتند از: قندها، گلیکول‌ها، الکل‌ها، کتون‌ها، آمیدها و...؛ بیشتر موادی که موجب بروز طعم شیرینی می‌شوند، مواد شیمیایی آلی هستند.

مزه تلخی: همانند شیرینی، طعم تلخی نیز ناشی از یک ماده ‌شیمیایی نیست. در اینجا نیز موادی که باعث بروز طعم تلخی می‌شوند، تقریبا همگی مواد آلی می‌باشند. دو گروه ویژه مواد که به احتمال زیاد می‌توانند طعم تلخی را ایجاد کنند عبارتند از: مواد آلی که محتوی نیتروژن هستند و آلکالوئیدها که شامل کافئین، نیکوتین و کینین می‌باشند. خیلی از مواد ابتدا سبب بروز طعم شیرینی می‌شوند، اما بعد یک مزه تلخ ایجاد می‌کنند. این موضوع در مورد ساخارین(نوعی شیرین‌کننده) صدق می‌کند که برای برخی از افراد نامطلوب است. زمانی که تلخی شدت زیادی داشته باشد، معمولا موجب می‌شود که انسان از خوردن خودداری کند، که این یکی از مهمترین عملکردهای حس چشایی است، چون خیلی از سموم مهلک موجود در گیاهان سمی، به شدت تلخ هستند.

مزه اومامی: اومامی یک کلمه ژاپنی به معنای "لذیذ" است که برای توصیف یک مزه مطلوب به‌کار می‌رود و از نظر کیفی با مزه‌های ترشی، شوری، شیرینی یا تلخی متفاوت است. اومامی، مزه غالب غذاهای حاوی عصاره گوشت و پنیر تخمیرشده است. برخی فیزیولوژیست‌ها آن را به عنوان یک گروه جداگانه منسجم از محرک‌‌های چشایی اولیه در نظر می‌گیرند.[5]

آستانه درک چشایی

آستانه ادراک چشایی برای مواد مختلف، متفاوت بوده و به غلظت محلول بستگی دارد. آستانه تحریک برای مواد تلخ، ‌6 میلی‌گرم در لیتر، برای مواد شیرین 4/3 تا 5/5 میلی‌گرم در لیتر، برای مواد ترش 108% گرم در لیتر و برای مواد شور 585% گرم در لیتر است. باید یادآوری شود که آستانه ادراک چشایی در تحریک مداوم تغییر می‌یابد و به عبارت دیگر با کاهش شدت ادراک در حس چشایی، سازش‌یافتگی آشکار می‌شود. کاهش شدت ادراک از طرفی به جریان عصبی بستگی دارد و از طرف دیگر به ترشح مداوم بزاق ارتباط دارد که در نتیجه آن غلظت مواد تغییر پیدا می‌کند.[6]

ساختمان و گیرنده‌های دستگاه چشایی

محل گیرنده‌های چشایی سطح زبان، برای هر یک از کیفیت‌های چشایی اختصاصی است، به‌طوری که بخش جلویی زبان بیشتر برای مواد تلخ حساسیت دارد. در بافت پوششی سطح زبان، برجستگی‌های قاعده‌ای[7] در عقب و برجستگی قارچی‌شکل[8] در تمام سطح و برجستگی برگ‌مانند[9] در طرفین آن وجود دارد. برجستگی برگ‌مانند در بزرگسالان تحلیل رفته ولی در کودکان مشهود است. گیرنده‌های اصلی، سلول‌های حسی هستند که گروه‌های پنجاه‌تایی را تشکیل داده‌اند و جوانه چشایی نامیده می‌شوند. محل استقرار جوانه‌های چشایی در برجستگی‌های چشایی است. در هر جوانه چشایی، سلول‌های حسی محافظ و پایه از یکدیگر متمایزند. محلول‌های شیمیایی وقتی به سطح زبان می‌رسند، از سوراخ جوانه به درون نفوذ کرده و خود را به غشا میکروویلی[10] سلول‌های حسی می‌رسانند. طول عمر سلول‌های حسی به‌طور متوسط ده روز است که پس از آن سلول‌های حسی جدید جایگزین می‌شوند. این جایگزینی با سلول‌های محافظ پدیدآمده از سلول‌های پایه امکان‌پذیر است. سلول‌های حسی چشایی از نوع ثانویه هستند؛ یعنی این سلول‌ها فاقد زایده آکسون بوده و با یک تار عصبی مرکزی، ارتباط سیناپسی برقرار می‌کنند. معمولا هر تار عصبی مرکزرسان با چندین سلول حسی مرتبط است. مجموع تارهای عصبی مرکزی دو سوم جلوی زبان با طناب صماخی[11] که شاخه‌ای از عصب هفتم است و تارهای عصبی مرکزی عقب زبان با عصب نهم، پیام‌های حسی را انتقال می‌دهند.[12]

مسیر اعصاب چشایی

تعدادی از شاخه‌های حسی سه جفت اعصاب مغزی، پیام‌های چشایی را به مغز می‌برند. گیرنده‌های چشایی جلو و وسط زبان به وسیله اعصاب هفتم مغز یا عصب صورتی[13] و گیرنده‌های عقب زبان و حلق به وسیله شاخه‌های حسی اعصاب نهم یا زبانی – حقلی[14] و عصب دهم یا واگ[15] به بصل‌النخاع منتقل می‌شوند و از آنجا به پل مغز رفته و به وسیله مسیرهای موازی با اعصاب پیکری ناحیه دهان و زبان به تالاموس و سرانجام به مرکز قشر لامسه در بخش آهیانه‌ای مغز ختم می‌شوند. مرکز چشایی در قشر مخ کمی عقب‌تر از مرکز حس‌های پیکری ناحیه دهان و زبان قرار گرفته است. از مسیر حس چشایی پیام‌هایی به هیپوتالاموس و همچنین به هسته‌های بزاقی بصل‌النخاع ارسال می‌شود که چشایی را با مراکز گرسنگی و سیری در هیپوتالاموس مربوط می‌سازند و در انعکاس ترشح بزاق شرکت می‌کنند. چشایی بسیار سازش‌پذیر است. بخشی از این سازش در گیرنده‌ها و بخش دیگر در مراکز عصبی چشایی صورت می‌گیرد.[16]

تطابق یا سازش چشایی

همگی با این واقعیت آشنا هستیم که احساس‌های چشایی به سرعت تطابق پیدا می‌کنند و غالبا در ظرف حدود 1 دقیقه تحریک مداوم، به تطابق تقریبا کامل می‌رسند. با این وجود براساس مطالعات الکتروفیزیولوژیک، فیبرهای عصبی – چشایی روشن شده است که تطابق خود جوانه‌های چشایی تنها نیمی از تطابق دیده شده را توجیه می‌کند. بنابراین آخرین درجه تطابق که در احساس چشایی به وجود می‌آید، تقریبا به‌طور یقین در خود سیستم‌ عصبی مرکزی صورت می‌گیرد. تطابق، مکانیسمی است که با مکانیسم بیشتر سیستم‌های حسی دیگر که عمدتا به‌طور کامل در محل خود گیرنده‌ها تطابق پیدا می‌کنند، تفاوت دارد.[17]

ذائقه و کنترل رژیم غذایی

ذائقه یا ترجیح طعم به این معناست که حیوانات بعضی از غذاها را به غذاهای دیگر ترجیح می‌دهند و به صورت ناخودآگاه و اتوماتیک از این امر برای کنترل رژیم مصرفی استفاده می‌کنند. تجربیات زیر، این توانایی حیوانات را در انتخاب غذا، مطابق نیازهای بدن خود، توجیه می‌کند. اول اینکه حیوانی که غدد فوق‌کلیوی آنها از بدن خارج شده و بدنشان دارای کمبود نمک است، به صورت خودکار، آب حاوی غلظت‌های زیاد کلرید سدیم را به آب خالص ترجیح می‌دهند. دوم اینکه حیوانی که مقدار زیادی انسولین دریافت کرده و دچار کاهش قند خون شده است، به‌طور اتوماتیک از میان غذاهای متعدد به سراغ شیرین‌ترین غذا می‌رود. همچنین انسان، غذاهایی را که طعم ناخوشایند دارند قبول نمی‌کند و این امر در خیلی از موارد باعث محافظت از بدن وی می‌شود. پدیده ذائقه تقریبا ناشی از مکانیسمی است که در سیستم عصبی مرکزی قرار گرفته است و مربوط به مکانیسمی در خود گیرنده‌های چشایی نیست، هرچند این واقعیت وجود دارد که غالبا گیرنده‌ها نسبت‌ به ماده مورد نیاز حساس می‌شوند. یک دلیل مهم به نفع مرکزی بودن مکانیسم ذائقه این است که تجربه قبلی یک طعم مطلوب یا نامطلوب نقش مهمی در تعیین ترجیح یک طعم در فرد بازی می‌کند. برای مثال اگر فردی بعد از خوردن یک غذای خاص بیمار شود، معمولا پس از آن یک ذائقه منفی یا تنفر از آن طعم برای آن غذای خاص در فرد به وجود می‌آید.[18]

اهمیت زیست‌شناختی چشایی

حس چشایی از لحاظ زیست‌شناختی بیشتر در دو زمینه انتخاب مواد غذایی و راه‌اندازی ترشح غدد گوارشی اهمیت دارد، به‌طوری که موجود زنده نه تنها قادر است مواد غذایی مفید را از غیرمفید تشخیص دهد، بلکه به صورت شرطی در میزان ترشح غدد گوارشی تأثیر می‌گذارد.[19]

اختلال‌های حس چشایی

قطع عصب زبانی – حلقی عقب زبان، سبب کاهش حساسیت مواد تلخ می‌شود و برعکس قطع طناب صماخی به از بین رفتن مزه‌های شیرین، شور و ترش منجر شده و تنها تشخیص مواد تلخ را امکان‌پذیر می‌کند. افزون بر این تخریب نواحی چشایی قشر مخ، محدودیت حس چشایی را ایجاد می‌کند، به‌طوری که در آستانه تشخیص بالاتر از حد معمول فرد، مبتلا به کاهش حس چشایی[20] می‌شود. فرد در اختلال فقدان حس چشایی[21] فاقد توانایی تشخیص است. گاهی اختلال حس چشایی[22] بدون محرک چشایی ظاهر می‌شود و به فرد مبتلا احساس چشایی نامطبوع کاذب دست می‌دهد. این اختلال که غالبا در بیماری‌ها به‌ویژه بیماری سرطان مشاهده می‌شود، در میل به مواد غذایی و مصرف آن تأثیر سوء دارد و بدین‌ترتیب در وخامت حال عمومی بیمار مؤثر است.[23]