_-_Thirst_(1886).jpg/1280px-William-Adolphe_Bouguereau_(1825-1905)_-_Thirst_(1886).jpg)
Жажда — это потребность в питьевой жидкости, которая приводит к базовому инстинкту животных пить . Это важный механизм, участвующий в балансе жидкости . [1] Она возникает из-за недостатка жидкости или увеличения концентрации определенных осмолитов , таких как натрий . Если объем воды в организме падает ниже определенного порога или концентрация осмолитов становится слишком высокой, структуры мозга обнаруживают изменения в составе крови и сигнализируют о жажде. [2]
Постоянное обезвоживание может вызывать острые и хронические заболевания, 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 диабета или несахарного диабета .
В организме существуют рецепторы и другие системы, которые определяют уменьшение объема или увеличение концентрации осмолита. [1] [2] Некоторые источники различают «внеклеточную жажду» и «внутриклеточную жажду», где внеклеточная жажда — это жажда, вызванная уменьшением объема, а внутриклеточная жажда — это жажда, вызванная увеличением концентрации осмолита. [2]
Для организмов жизненно важно поддерживать уровень жидкости в очень узких диапазонах. 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 и возникает, когда одинаковые уровни растворенных веществ присутствуют 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 выходит достаточное количество воды, она не сможет выполнять основные химические функции. Затем животное испытывает жажду в ответ на потребность клетки в воде. После того, как животное выпьет воды, интерстициальная жидкость становится менее концентрированной растворенными веществами (более концентрированной водой), чем внутриклеточная жидкость, и клетка наполняется водой, пытаясь выровнять концентрации. Это состояние называется гипотонией и может быть опасным, поскольку может привести к набуханию и разрыву клетки. Один набор рецепторов, отвечающих за жажду, определяет концентрацию интерстициальной жидкости. Другой набор рецепторов определяет объем крови . [2]
Это один из двух типов жажды, который определяется как жажда, вызванная потерей объема крови (гиповолемия) без истощения внутриклеточной жидкости. Это может быть вызвано потерей крови, рвотой и диареей. Эта потеря объема проблематична, поскольку, если общий объем крови падает слишком низко, сердце не может эффективно циркулировать кровь, и в конечном итоге возникает 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 дополняться увеличением объема. Потеря объема крови обнаруживается клетками в почках и вызывает жажду как воды, так и соли через ренин-ангиотензиновую систему. [2] [3]
Гиповолемия приводит к активации ренин-ангиотензиновой системы (РАС) и обнаруживается клетками в почках. Когда эти клетки обнаруживают снижение кровотока из-за низкого объема, они секретируют фермент, называемый ренином . Затем ренин попадает в кровь, где он катализирует белок, называемый ангиотензиногеном , в ангиотензин I. Затем ангиотензин I почти немедленно 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 артериальное давление. [3] Он также отвечает за инициирование питьевого поведения и аппетита к соли через субфорникальный орган . [2]
Осмометрическая жажда возникает, когда концентрация растворенного вещества в интерстициальной жидкости увеличивается. Это увеличение вытягивает воду из клеток, и они уменьшаются в объеме. Концентрация растворенного вещества в интерстициальной жидкости увеличивается при высоком потреблении натрия в рационе или при уменьшении объема внеклеточных жидкостей (таких как плазма крови и спинномозговая жидкость ) из-за потери воды через потоотделение, дыхание, мочеиспускание и дефекацию. Увеличение концентрации растворенного вещества в интерстициальной жидкости заставляет воду мигрировать из клеток организма через их мембраны во внеклеточное пространство путем осмоса , тем самым вызывая дегидратацию клеток. [1]
Кластеры клеток ( осморецепторы ) в Organum vasculosum терминальной пластинки (OVLT) и субфорникальном органе (SFO), которые лежат за пределами гематоэнцефалического барьера, могут определять концентрацию плазмы крови и наличие ангиотензина II в крови. Затем они могут активировать срединное преоптическое ядро , которое инициирует поведение поиска воды и пищевого поведения. [3] Разрушение этой части гипоталамуса у людей и других животных приводит к частичной или полной потере желания пить даже при чрезвычайно высокой концентрации соли во внеклеточных жидкостях. [4] [5] Кроме того, существуют висцеральные осморецепторы , которые проецируются в area postrema и nucleus tractus solitarii в мозге. [2]
Поскольку при гиповолемии натрий также теряется из плазмы, потребность организма в соли пропорционально увеличивается в дополнение к жажде в таких случаях. [3] Это также является результатом активации ренин-ангиотензиновой системы. [ необходима медицинская цитата ]
У взрослых старше 50 лет чувство жажды организма уменьшается и продолжает уменьшаться с возрастом, что подвергает эту группу 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. [7] [8] [9] В 2009 году Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов (EFSA) впервые включило воду в качестве макроэлемента в свои диетические референтные значения. [10] Рекомендуемые объемы потребления для пожилых людей такие же, как и для молодых людей (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]
Согласно предварительным исследованиям, утоление жажды — гомеостатический механизм прекращения употребления алкоголя — происходит через две нейронные фазы: «преабсорбционную» фазу, которая сигнализирует об утолении жажды за много минут до того, как жидкость всосется из желудка и распределится по организму через кровообращение, и «постабсорбционную» фазу, которая регулируется мозговыми структурами, чувствительными к прекращению приема жидкости. [12] Преабсорбционная фаза основана на сенсорных входах во рту, глотке , пищеводе и верхнем желудочно-кишечном тракте для прогнозирования необходимого количества жидкости, обеспечивая быстрые сигналы в мозг для прекращения употребления жидкости, когда оцененное количество было потреблено. [12] Постабсорбционная фаза происходит посредством мониторинга крови на осмоляльность , объем жидкости и баланс натрия, которые коллективно ощущаются в околожелудочковых органах мозга , связанных через нейронные сети, для прекращения жажды, когда устанавливается баланс жидкости. [12]
Утоление жажды у разных видов животных различается: собаки, верблюды, овцы, козы и олени быстро восполняют дефицит жидкости, когда вода доступна, тогда как людям и лошадям могут потребоваться часы, чтобы восстановить баланс жидкости. [12]
Области мозга, которые способствуют чувству жажды, в основном расположены в среднем и заднем мозге . В частности, гипоталамус, по-видимому, играет ключевую роль в регуляции жажды.
Area postrema и nucleus tractus solitarii передают сигнал в субфорникальный орган и в латеральное парабрахиальное ядро . [2] Последняя передача сигнала зависит от нейротрансмиттера серотонина . Сигнал от латерального парабрахиального ядра передается в срединное преоптическое ядро . [2]
Срединное преоптическое ядро и субфорникальный орган получают сигналы об уменьшении объема [ необходимо разъяснение ] и увеличении концентрации осмолита. Наконец, сигналы поступают в области коры переднего мозга [2] , где возникает жажда. Субфорникальный орган и органум васкулосум терминальной пластинки способствуют регулированию общего баланса жидкости в организме , подавая сигнал гипоталамусу о формировании вазопрессина , который позже выделяется гипофизом . [ 2]
