Жажда
Жажда — это тяга к питьевой жидкости, приводящая к основному инстинкту животных пить . Это важный механизм, участвующий в балансе жидкости . [1] Возникает из-за недостатка жидкости или увеличения концентрации некоторых осмолитов , например натрия . Если объем воды в организме падает ниже определенного порога или концентрация осмолита становится слишком высокой, структуры головного мозга обнаруживают изменения в составе крови и сигнализируют о жажде. [2]
Постоянное обезвоживание может стать причиной острых и хронических заболеваний, но чаще всего связано с почечными и неврологическими расстройствами. [1] Чрезмерная жажда, называемая полидипсией , наряду с чрезмерным мочеиспусканием, известным как полиурия , может быть признаком сахарного или несахарного диабета .
есть рецепторы и другие системы, которые обнаруживают уменьшение объема или повышение концентрации осмолита. В организме [1] [2] Некоторые источники различают «внеклеточную жажду» от «внутриклеточной жажды», где внеклеточная жажда — это жажда, вызванная уменьшением объема, а внутриклеточная жажда — это жажда, вызванная увеличением концентрации осмолита. [2]
Обнаружение [ править ]
Для организмов жизненно важно иметь возможность поддерживать уровень жидкости в очень узких пределах. Цель состоит в том, чтобы поддерживать интерстициальную жидкость, жидкость вне клетки, в той же концентрации, что и внутриклеточная жидкость, жидкость внутри клетки. Это состояние называется изотоническим присутствуют одинаковые уровни растворенных веществ, и возникает, когда по обе стороны клеточной мембраны так что чистое движение воды равно нулю. Если интерстициальная жидкость имеет более высокую концентрацию растворенных веществ (или более низкую концентрацию воды), чем внутриклеточная жидкость, она будет вытягивать воду из клетки. Это состояние называется гипертоническим , и если из клетки выйдет достаточное количество воды, она не сможет выполнять важные химические функции. Тогда животное начнет испытывать жажду в ответ на потребность в воде в клетке. После того, как животное выпьет воду, интерстициальная жидкость становится менее концентрированной растворенных веществ (более концентрированной воды), чем внутриклеточная жидкость, и клетка наполняется водой, пытаясь уравнять концентрации. Это состояние называется гипотоническим и может быть опасным, поскольку может привести к разбуханию и разрыву клетки. Один набор рецепторов, отвечающих за жажду, определяет концентрацию интерстициальной жидкости. Другой набор рецепторов обнаруживает объем крови . [2]
Уменьшение громкости [ править ]
Это один из двух типов жажды, который определяется как жажда, вызванная потерей объема крови (гиповолемия) без истощения внутриклеточной жидкости. Это может быть вызвано кровопотерей, рвотой и диареей. Эта потеря объема является проблематичной, поскольку, если общий объем крови падает слишком низко, сердце не может эффективно циркулировать кровь, и конечным результатом является гиповолемический шок. Сосудистая система реагирует сужением кровеносных сосудов, тем самым создавая меньший объем для заполнения кровью. Однако это механическое решение имеет определенные ограничения и обычно должно быть дополнено увеличенным объемом. Потеря объема крови обнаруживается клетками почек и вызывает жажду как воды, так и соли через ренин-ангиотензиновую систему. [2] [3]
Ренин-ангиотензиновая система [ править ]
Гиповолемия приводит к активации ренин-ангиотензиновой системы (РАС) и обнаруживается клетками почек. Когда эти клетки обнаруживают снижение кровотока из-за малого объема, они выделяют фермент, называемый ренин . Затем ренин попадает в кровь, где катализирует белок, называемый ангиотензиногеном, до ангиотензина I. Ангиотензин I затем почти сразу же преобразуется ферментом, уже присутствующим в крови, в активную форму белка ангиотензин II . Затем ангиотензин II перемещается в крови, пока не достигнет задней доли гипофиза и коры надпочечников , где он вызывает каскадный эффект гормонов , которые заставляют почки удерживать воду и натрий, повышая кровяное давление. [3] Он также отвечает за начало питьевого поведения и соленого аппетита через под сводной орган . [2]
Другие [ править ]
- Артериальные барорецепторы фиксируют снижение артериального давления и подают сигнал в центральную нервную систему в области постремы и одиночном ядре . [2]
- Сердечно-легочные рецепторы фиксируют уменьшение объема крови и подают сигнал в область постремы и одиночное ядро . [2]
обезвоживание и осморецепторов стимуляция Клеточное
Осмометрическая жажда возникает, когда концентрация растворенных веществ в тканевой жидкости увеличивается. Это увеличение вытягивает воду из клеток, и они уменьшаются в объеме. Концентрация растворенных веществ в интерстициальной жидкости увеличивается при высоком потреблении натрия с пищей или при уменьшении объема внеклеточной жидкости (например, плазмы крови и спинномозговой жидкости ) из-за потери воды с потом, дыханием, мочеиспусканием и дефекацией. Увеличение концентрации растворенных веществ в интерстициальной жидкости заставляет воду мигрировать из клеток организма через их мембраны во внеклеточную среду посредством осмоса , вызывая тем самым клеточное обезвоживание. [1]
Скопления клеток ( осморецепторы ) в сосудистом органе конечной пластинки пластинки (ОВЛТ) и субфорникальном органе (СФО), лежащих за пределами гематоэнцефалического барьера, способны определять концентрацию плазмы крови и наличие ангиотензина II в крови. Затем они могут активировать срединное преоптическое ядро , которое инициирует поиск воды и пищевое поведение. [3] Разрушение этой части гипоталамуса у человека и других животных приводит к частичной или полной потере желания пить даже при чрезвычайно высокой концентрации солей во внеклеточной жидкости. [4] [5] Кроме того, существуют висцеральные осморецепторы , которые проецируются на постремную область и одиночное ядро мозга. [2]
Тяга к соли [ править ]
Поскольку при гиповолемии натрий также теряется из плазмы, в таких случаях пропорционально увеличивается потребность организма в соли в дополнение к жажде. [3] Это также является результатом активации ренин-ангиотензиновой системы. [ нужна медицинская ссылка ]
Пожилые [ править ]
У взрослых старше 50 лет ощущение жажды в организме уменьшается и продолжает уменьшаться с возрастом, что подвергает эту группу населения повышенному риску обезвоживания . [6] Несколько исследований показали, что пожилые люди потребляют меньше воды, чем молодые люди, и что женщины особенно подвержены риску слишком низкого потребления воды. [7] [8] [9] В 2009 году Европейское управление по безопасности пищевых продуктов (EFSA) впервые включило воду в качестве макронутриента в свои эталонные диетические значения. [10] Рекомендуемые объемы потребления у пожилых людей такие же, как и у более молодых (2,0 л/день для женщин и 2,5 л/день для мужчин), поскольку, несмотря на более низкое потребление энергии, потребность в воде у этой группы увеличивается из-за снижения концентрационной способности почек. . [10] [11]
Утоление жажды [ править ]
Согласно предварительным исследованиям, утоление жажды – гомеостатический механизм прекращения питья – происходит через две нейронные фазы: «преабсорбтивную» фазу, которая сигнализирует об утолении жажды за много минут до того, как жидкость всасывается из желудка и распределяется по организму через кровообращение, и «постабсорбтивная» фаза, которая регулируется структурами мозга, реагирующими на прекращение приема жидкости. [12] Фаза преабсорбции опирается на сенсорные сигналы во рту, глотке , пищеводе и верхних отделах желудочно-кишечного тракта , чтобы предугадать необходимое количество жидкости, обеспечивая быстрые сигналы в мозг о прекращении питья, когда оцененное количество будет употреблено. [12] Постаабсорбционная фаза происходит посредством мониторинга осмоляльности крови , объема жидкости и баланса натрия, которые коллективно воспринимаются в околожелудочковых органах головного мозга , связанных через нейронные сети, для прекращения жажды, когда баланс жидкости устанавливается. [12]
Утоление жажды варьируется у разных видов животных: собаки, верблюды, овцы, козы и олени быстро восполняют дефицит жидкости при наличии воды, тогда как людям и лошадям могут потребоваться часы, чтобы восстановить баланс жидкости. [12]
Нейрофизиология [ править ]
Области мозга, отвечающие за чувство жажды, в основном расположены в среднем и заднем мозге . В частности, гипоталамус , по-видимому, играет ключевую роль в регуляции жажды.
Область пострема и ядро трактаса солитарии передают сигналы субфорникальному органу и латеральному парабрахиальному ядру . [2] Последняя передача сигналов зависит от нейромедиатора серотонина . Сигнал от латерального парабрахиального ядра передается в срединное преоптическое ядро . [2]
Срединное преоптическое ядро и субфорникальный орган получают сигналы уменьшенного объема. [ нужны разъяснения ] и повышенная концентрация осмолита. Наконец, сигналы принимаются в коры областях переднего мозга. [2] где возникает жажда. Субфорникальный орган и сосудистый орган терминальной пластинки способствуют регулированию общего баланса жидкости в организме , передавая гипоталамусу сигналы о необходимости образования вазопрессина , который позже высвобождается гипофизом . [2]
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д Станхевич, Анна Е.; Ларри Кенни, В. (19 августа 2015 г.). «Определители поступления и вывода воды и натрия» . Обзоры питания . 73 (приложение 2): 73–82. дои : 10.1093/nutrit/nuv033 . ISSN 0029-6643 . ПМИД 26290293 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м МакКинли, Майкл Дж.; Дентон, Дерек А.; Райан, Филип Дж.; Яо, Сун Т.; Стефанидис, Анета; Олдфилд, Брайан Дж. (14 марта 2019 г.). «От сенсорных околожелудочковых органов к коре головного мозга: нервные пути, контролирующие жажду и голод» . Журнал нейроэндокринологии . 31 (3): e12689. дои : 10.1111/jne.12689 . hdl : 11343/285537 . ISSN 0953-8194 . ПМИД 30672620 . S2CID 58947441 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д Карлсон, Нил Р. (2013). Физиология поведения . Нью-Джерси: Пирсон. стр. 397–400 . ISBN 978-0-205-23981-8 .
- ^ Дерек А. Дентон (8 июня 2006 г.). Первичные эмоции: зарождение сознания . Издательство Оксфордского университета. стр. 118–19. ISBN 978-0-19-920314-7 .
- ^ Уолтер Ф. Борон (2005). Медицинская физиология: клеточный и молекулярный подход . Эльзевир/Сондерс. ISBN 978-1-4160-2328-9 . Страница 872
- ^ Фиш Л.К., Минакер, К.Л., Роу Дж.В. «Измененный порог жажды при гипертоническом стрессе у стареющего мужчины». Геронтолог;; 1985;25:А1189.
- ^ Ферри, М; Хинингер-Фавье, я; Сидобре, Б; Мэти, МФ (2001). «Потребление пищи и жидкости населением SENECA, проживающим в Риме, Франция». Журнал питания, здоровья и старения . 5 (4): 235–7. ПМИД 11753484 .
- ^ Хавеман-Нис, А; де Гроот, LC; Ван Ставерен, Вашингтон (1997). «Потребление жидкости пожилыми европейцами». Журнал питания, здоровья и старения . 1 (3): 151–5. ПМИД 10995083 .
- ^ Волкерт, Д; Кройэль, К; Стеле, П. (2005). «Потребление жидкости независимыми пожилыми людьми, живущими в сообществе, в Германии - общенациональное репрезентативное исследование». Журнал питания, здоровья и старения . 9 (5): 305–9. ПМИД 16222395 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Комиссия EFSA по диетическим продуктам, питанию и аллергии (NDA) (25 марта 2010 г.). «Научное мнение о диетических нормах воды» . Журнал EFSA . 8 (3): 1459. doi : 10.2903/j.efsa.2010.1459 . ISSN 1831-4732 .
- ^ IoM (Институт медицины), 2004. Справочные нормы потребления воды, калия, натрия, хлоридов и сульфатов с пищей. Издательство национальных академий, Вашингтон, округ Колумбия
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д Райан, П.Дж. (2018). «Нейросхема насыщения жидкостью» . Физиологические отчеты . 6 (12): e13744. дои : 10.14814/phy2.13744 . ПМК 6014472 . ПМИД 29932494 .
Дальнейшее чтение [ править ]
- «Ученые идентифицируют нейроны, контролирующие жажду» . Национальные институты здравоохранения (NIH) . Проверено 11 февраля 2016 г.
