Wat zijn de chemische zintuigen?

De chemische zintuigen zijn de reukzin (olfactie) en de smaak (smaak). Geur is een verre chemische zin, die informatie geeft over de chemische samenstelling van stoffen voordat je er direct mee in contact komt. Smaak is een onmiddellijk chemisch zintuig en geeft informatie over mogelijk schadelijke stoffen voordat ze je lichaam binnendringen.

Moleculen uit voedsel en andere stoffen komen de neusholtes en mond binnen waar ze worden opgelost in waterig slijm en passen in moleculaire sleuven of zakken in speciale receptorcellen. De binding van het molecuul en de receptor stimuleert de cel om elektrische signalen langs een pad van zenuwcellen naar de hersenen te sturen. Bepaalde delen van de hersenen nemen geuren en smaken waar en onthouden mensen, plaatsen en gebeurtenissen die daarmee verband houden.

Bij mensen beslaat het reukgebied een klein gebied van minder dan 1/3 vierkante inch in elk van de neusholtes. Dit gebied bevat echter ongeveer 50 miljoen receptorcellen, elk met tot 20 minuten durende haarachtige structuren, cilia genaamd. De trilhaartjes steken naar beneden uit in een slijmlaag, waarin geurmoleculen oplossen. Het menselijke reuksysteem kan onderscheid maken tussen duizenden geuren, maar geurmoleculen moeten ten minste gedeeltelijk oplosbaar zijn in water en in vet om te worden gedetecteerd.

De smaakreceptorcellen op de menselijke tong zijn gerangschikt in smaakpapillen - die elk tussen de 50 en 150 individuele receptorcellen bevatten - op drie uitsteeksels, bekend als papillen. De circumvallate papilla bevindt zich aan de achterkant of het dorsale gedeelte van de tong, de foliate papilla bevindt zich aan de zijkanten en de fungiforme papilla bevindt zich aan de bovenkant en zijkanten. Gezamenlijk kunnen de papillen de karakteristieke smaken van zout, zuur, zoet, bitter en umami voelen; umami is een vlezige of hartige smaaksensatie.

De neurale paden voor geur en smaak zijn volledig gescheiden, maar omdat complexe stoffen verschillende combinaties van geur- en smaakreceptoren stimuleren, werken de chemische zintuigen vaak samen. De smaak van voedsel is bijvoorbeeld gedeeltelijk te wijten aan voedselmoleculen die reukreceptoren in de neus stimuleren, in plaats van smaaksensoren in de mond. Individueel en collectief kunnen de chemische zintuigen eten en drinken reguleren, emotionele reacties uitlokken en bepaalde soorten herinneringen vormen. Er zijn slechts vijf verschillende soorten smaakreceptoren geïdentificeerd, terwijl er waarschijnlijk honderden verschillende soorten geurreceptoren zijn.