후각, 미각 후각생리와 미각생리의 특성 안내

후각과 미각

1. 코의 구조와 후각생리

후각은 비강점막 내 후각상피에 위치해 있는 후각세포를 냄새 물질이 자극하면 감지됩니다. 후각세포는 2.5㎠의 좁은 후각상피에 500만 개가 집중되어 있으며, 2~3개월마다 새로운 후각세포로 교체됩니다. 후각수용기가 있는 후각세포의 한쪽은 후각상피의 표면, 즉 비강 쪽으로 향해 있고 그 끝에는 섬모가 있습니다. 다른 한쪽은 뇌의 후각망울(후구)과 연결되어 있습니다. 후각의 수용은 다음과 같습니다. 냄새를 맡기 위해서는 휘발성의 냄새 물질이 공기 속에 녹아 코로 흡입되어야 합니다. 또한 후각수용기가 위치한 비강점막은 점액으로 덮여 있으므로 이 점액에 용해되는 물질만을 냄새 맡을 수 있습니다. 화학수용기인 후각수용기는 환기가 잘 되지 않는 비강 깊숙한 곳에 있기 때문에 새로운 냄새, 즉 새로운 후각자극을 맡기 위해 인체는 무의식적으로 코를 움직여서 새로운 공기를 들이마심으로써 냄새를 확인합니다. 그리고 후각의 전달은 다음과 같습니다. 냄새 물질이 후각세포의 후각수용기와 결합하면 후각수용기 내의 G-단백질이 활성화되어 후각세포막의 탈분극이 일어나고, 이 전기적 자극이 뇌의 후각망울을 통해 대뇌의 후각피질로 전달됩니다. 아직 특정 냄새 물질과 특정 수용기 간에 일어나는 생화학적 반응에 대해서는 자세히 알려지지 않았으나 인체는 2,000~4,000종류의 냄새를 구별할 수 있다고 합니다. 후각은 다른 감각자극과는 달리 어떤 특정 냄새와 연관이 있는 기억들을 되살아나게 합니다. 이것은 후각신경의 전달 경로가 대뇌피질 이외에도 감정과 기억에 중요한 역할을 담당하는 편도와 해마에도 연결되어 있기 때문입니다. 또한, 후각 정보는 시상을 거치지 않고 대뇌피질로 바로 전달되는 점이 다른 감각정보의 전달 과정과 다른 점입니다.

2. 후각의 특성과 미각의 의미, 맛봉오리의 구조 및 분포

후각은 미각보다 매우 낮은 농도에서도 자극, 즉 냄새를 감지할 수 있는 민감한 감각입니다. 그러나 한 냄새에 매우 빠르게 순응하므로 시간이 경과함에 따라 자극에 대해 둔감해져 냄새를 잘 맡을 수 없게 됩니다. 이를 후각의 피로현상이라 합니다. 그러나 후각은 이와 같이 어떤 냄새에 대하여 빨리 순응되기도 하지만 매우 민감한 감각이므로 새로운 종류의 냄새가 자극하면 그 냄새를 쉽게 구분하여 맡을 수 있으며, 이를 선택적 순응이라 합니다. 미각은 단맛, 짠맛, 쓴맛, 신맛의 4가지 기본 맛과 후각이나 구강점막, 혀에서 느껴지는 촉각이 모두 조합되어 느껴지는 감각입니다. 따라서 다양한 이유로 인해 후각 기능에 문제가 있는 경우에도 음식의 맛을 제대로 인지할 수 없습니다. 한편, 제5의 맛으로 불리는 우마미(감칠맛)가 있으며, 고추나 마늘의 매운맛은 통각수용기를 통해 느끼는 맛이므로 통감각으로 분류됩니다. 미각을 감지하는 화학수용기는 혀의 표면에 있는 혀유두라는 작은 돌기의 벽에 위치해 있는 맛봉오리(미뢰)입니다. 맛봉오리는 50~70㎛의 타원형으로, 맛을 느끼는 수용기인 미각세포와 지지세포로 구성되어 있습니다. 각각의 맛봉오리는 50~100개의 상피세포로 이루어져 있으며, 이 상피세포들의 긴 섬모(융모)들이 맛봉오리의 구멍(미공)을 통해 혀의 타액과 접촉하고 있습니다. 맛봉오리는 입천장이나 목구멍 뒤쪽에도 일부 분포되어 있으나 대부분은 혀 표면에 분포되어 있습니다. 맛봉오리는 그 종류에 따라 혀 표면에 분포되어 있는 양상이 다릅니다. 단맛을 느끼는 맛봉오리는 주로 혀끝에, 신맛의 수용기는 혀의 양옆에, 쓴맛의 수용기는 혀의 안쪽 뒤에, 짠맛의 수용기는 혀 전체에 분포되어 있습니다. 이와 같이 이들 4가지 맛을 가장 잘 느끼는 부위가 다르지만, 맛의 세기가 강해지면 혀의 모든 부위에서 모든 맛을 감지할 수 있습니다.

3. 미각생리와 미각에 영향을 주는 요인

맛을 감지하기 위한 첫 번째 단계는 맛 성분이 타액 등에 녹아 수용성 상태가 되어야 합니다. 혀 표면, 즉 타액에 녹아 있는 수용성 물질이 맛봉오리의 미공을 통해 미각세포의 미세융모막과 접촉하여 미각세포를 활성화시킵니다. 미각세포를 활성화하는 과정은 후각생리와 유사하게 미각 결합단백질이 관여합니다. 미각세포를 활성화시키는 방법은 4가지 맛이 서로 다른데, 짠맛과 신맛의 미각세포들은 각각 나트륨 이온(이나 다른 양이온)과 수소 이온에 의해 탈분극 되면서 신경전달물질을 방출하여 자극을 전달합니다. 단맛과 쓴맛의 미각세포들은 각각 당과 퀴닌(쓴맛의 대표 물질)이 미각세포막에 존재하는 G-단백질이라는 특수 단백질과 결합하여 탈분극 되면서 신경전달물질을 방출하여 자극을 전달합니다. 맛봉오리 미각세포의 흥분은 연수와 시상을 거쳐 대뇌피질의 미각 영역에 전달되어 맛을 감지하게 됩니다. 미각의 역치는 쓴맛이 제일 낮아 독성분으로부터 인체를 보호해 주고 그다음이 신맛이며, 단맛과 짠맛의 역치는 비슷하여 가장 높습니다. 연령이 증가할수록 맛봉오리의 크기와 수가 감소하므로 맛을 잘 느낄 수 없게 되는데, 특히, 단맛과 짠맛의 맛봉오리 기능이 크게 떨어집니다. 음식의 온도와 미각과의 관계를 보면 일반적으로 단맛은 35℃ 내외에서, 짠맛은 낮은 온도에서 강하게 느껴집니다. 따라서 아이스커피는 뜨거운 커피보다 설탕을 더 넣어야 단맛을 느낄 수 있고, 찌개류의 간은 뜨거울 때는 싱겁게 느껴지지만 식으면 짜게 느껴집니다.