Жажда: как мозг регулирует баланс жидкости в организме

В жаркую погоду или после тренировки мы часто чувствуем жажду. Даже во время еды большинству людей нужно выпить, чтобы избавиться от ощущения, что их тянут . Так что же лежит в основе жажды?

Наши тела состоят в среднем на 45–75% из воды. В водоеме разделены на несколько комнат, называемых отсеками. Большая часть воды (± 67%) заполнила пространство в клетках, а остальная часть была разделена на промежутки между клетками (± 26,7%) и кровеносными сосудами (± 6,7%). Таким образом, если 1 л жидкостей тела имеет массу 1 кг, у человека с массой 60 кг всего 36 литров жидкостей тела, из которых 4–5 л крови [1].

 

Жидкости организма имеют разную концентрацию между отделениями, одна из которых определяется концентрацией или уровнем электролита. Электролиты играют роль в поддержании фиксированного количества жидкости в каждом отсеке, которое ограничено мембраной, называемой клеточной мембраной.

Используя принцип осмоса, жидкость из одного отсека может перемещаться в другой при изменении уровня электролита. Жидкость переместится из отсека с более низкой вязкостью в отсек с более высокой вязкостью. Также можно сказать, что электролиты играют роль в поддержании баланса жидкости в организме.

В нормальных условиях потерянные жидкости организма всегда заменяются жидкостями, которые попадают внутрь. Каждый день в среднем 2,5 л воды теряется из организма различными способами: 1,5 л с мочой, 600 мл через кожу в виде пота и пота без чувствительности , 300 мл при дыхании в виде водяного пара, и 100 мл с калом. Источниками попадающей жидкости могут быть напитки (± 1,6 л), еда (± 700 мл) и результаты переработки энергии в организме (200 мл) [1].

Когда потерянные жидкости организма не могут быть восполнены поступившими жидкостями, может произойти обезвоживание. Обезвоживание сопровождается не только уменьшением объема жидкостей организма, но и увеличением вязкости жидкостей. Легкое обезвоживание происходит, когда масса тела уменьшается на 2% из-за потери жидкости [1].

Результат обезвоживания возникает из-за нарушения функции клеток. Изменения вязкости жидкостей, особенно крови, могут вызвать изменения в электролите и химическом составе в окружающей среде клетки, так что клетки не могут выполнять свои надлежащие функции. Хотя увеличение вязкости до ± 7% обычно не вызывает каких-либо значительных симптомов, увеличение вязкости на ± 10% может вызвать слабость и тошноту даже при изменении сознания и судорогах [2]. Кроме того, уменьшение объема крови и давления нарушит функцию крови по циркуляции питательных веществ и кислорода к клеткам, что приведет к снижению потребления, необходимого для нормального функционирования клеток [3].

В организме есть различные сложные механизмы для поддержания адекватности и баланса биологических жидкостей, один из которых - через жажду [1]. Как реакция, содержащая эмоциональный компонент, жажда играет роль основного регулятора или регулятора в удовлетворении потребления жидкости у здоровых людей [2]. Увеличение вязкости крови, которая входит в состав жидкостей организма, всего на 1% может вызвать жажду [3].

Исследования на млекопитающих показывают, что жажда, а также голод, боль и зуд являются примитивными эмоциями, которые обеспечивают мотивацию для определенных приятных действий, таких как питье, еда и царапины. Этот механизм опосредуется несколькими областями мозга, которые также регулируют процессы принятия решений, осознание и эмоции [2]. Разве напиток, который вы пьете, когда чувствуете жажду, не вкуснее? Это происходит потому, что также задействована область, известная как центр вознаграждения [2,3].

Обезвоживание, как одно из условий, вызывающих жажду, не обязательно связано с одним простым процессом. Обезвоживание может вызвать жажду как минимум двумя способами. Первый связан с повышенной вязкостью, которая описывает возникновение потери жидкости, которая не сопровождается значительной потерей других компонентов жидкости, например, когда мы потеем. Это состояние - самый сильный сигнал, вызывающий жажду. Мозг может немедленно распознать это изменение вязкости крови через датчик, который действует как центр регулирования баланса жидкости и передачи сигналов к центру жажды. Второй способ - это уменьшение объема крови, сопровождающееся снижением артериального давления, как это происходит при кровотечении. В этом состояниидатчики, которые распознают изменения объема и артериального давления, активируются и вызывают производство белков, которые могут запускать центры жажды в головном мозге [2,3].

Тогда почему мы чувствуем жажду, когда едим? Разве эта жажда не появляется даже до того, как поглощение пищи может увеличить вязкость крови?

Это известно как упреждающая жажда или пищевая жажда.; prandial = еда), это состояние является способом организма предвидеть изменения вязкости крови, которые сопровождают всасывание пищи из пищеварительного тракта в кровоток [3]. Однако выбранный путь был другим. Вдоль пищеварительного тракта также есть датчики, которые могут определять содержание соли в пище, которую мы едим. Чем выше содержание соли, тем больше сигналов эти датчики посылают в центры жажды в мозгу. Обратите внимание, что соль может увеличивать вязкость крови, так что организм ожидает жажды, чтобы мы пили, и предотвращает увеличение вязкости крови [2]. Вот почему, если мы едим соленую пищу, мы легче почувствуем жажду.

Жажда также может быть вызвана температурой, называемой термической жаждой . Это состояние фактически похоже на ожидаемую жажду, потому что испарение жидкости из-за тепла еще не произошло, когда начинается жажда. Опять же, тело испытывает жажду в качестве меры предосторожности, чтобы предотвратить потерю жидкости из-за испарения, которое может привести к увеличению вязкости крови [2].

Последний - это жажда, которая часто появляется по утрам. Это состояние известно как циркадная жажда . Сам по себе циркадный ритм - это явление, связанное с биологическими часами организма. Происходит то, что во время сна ночью потеря жидкости через дыхание и мочу не может быть немедленно восполнена, что вызывает обезвоживание. Отсюда происходит следующий процесс, описанный выше в разделе, посвященном обезвоживанию.

Итак, получается, что за сложностью процесса стоит такая простая вещь, как жажда! Интересно, правда?

Читайте также: 6 Основные сведения о мозге

Эта статья предоставлена ​​автором. Вы также можете написать свой собственный текст о Saintif, присоединившись к сообществу Saintif.


Справка:

[1] Тортора, Дж. Дж. И Дерриксон, Б., 2012 г., Принципы анатомии и физиологии , 13-е изд., John Wiley & Sons, США.

[2] Gizowski, C & Bourque, CW, Нейронные основы гомеостатической и упреждающей жажды, Nature Reviews Nephrology  2018; 14: 11–25.

[3] Leib, DE, Zimmerman, CA, Knight, ZA, Thirst, Curr Biol.  2016 Декабрь 19; 26 (24): R1260 - R1265.