10.2 Pragnienie
Mechanizmy regulacji wody:
Woda stanowi 70% masy ciała człowieka. Jest ona potrzebna do sprawnego przeprowadzania reakcji chemicznych.
Kiedy człowiek ma ograniczony dostęp do wody, oszczędza ją poprzez wydzielanie bardziej zagęszczonego moczu lub zmniejszenie potliwości.
Tylny płat przysadki mózgowej jest odpowiedzialny za wydzielanie wazopresyny. Hormon ten pobudza skurcz naczyń krwionośnych i jednocześnie zwiększa w ten sposób cieśnienie krwi. Wyższe ciśnienie kompensuje (= zastępowanie jednego działania innym działaniem) zmniejszoną objętość.
Wazopresyna = hormon antydiuretyczny (ADH), umożliwia nerkom wchłanianie zwrotne wody, dzięki czemu wydalany mocz jest bardziej zagęszczony, a w organizmie pozostaje więcej wody.
Istnieją 2 rodzaje pragnienia:
Pragnienie osmotyczne.
Pragnienie hipowolemiczne.
Pragnienie osmotyczne:
Stężenie wszystkich substancji w organizmie człowieka utrzymuje się na stałym poziomie = 0,15 M (mola). Każde odchylenie od tej normy wyzwala reakcje organizmu nakierowane na przywrócenie stanu wyjściowego.
Ciśnienie osmotyczne – różnica stężeń substancji rozpuszczonych na zewnątrz i wewnątrz komórki. Pod wpływem ciśnienia osmotycznego woda przenika przez błonę półprzepuszczalną z obszaru o niższym stężeniu do obszaru o stężeniu wyższym.
Jedzenie słonych pokarmów powoduje przenikanie jonów sodu do krwi i płynu zewnątrzkomórkowego. Jony te nie mogą jednak przejść do wnętrza komórki. W rezultacie stężenie substancji jest większe na zewnątrz i dzięki ciśnieniu osmotycznemu zachodzi odciąganie wody z komórek do płynu zewnątrzkomórkowego. Niektóre komórki wykrywają ubytek wody i wywołują pragnienie osmotyczne, które pomaga przywrócić prawidłowy stan.
W jaki sposób mózg wykrywa ciśnienie osmotyczne?
Wokół III komory mózgu zlokalizowane są receptory informujące o ciśnieniu osmotycznym. Komora III ma najmniej szczelną barierę krew-mózg i dzięki temu może informować organizm o stężeniu substancji w poszczególnych jego miejscach.
Głównym obszarem odpowiedzialnym za wykrywanie ciśnienia osmotycznego jest, OVLT, czyli narząd naczyniowy blaszki krańcowej podwzgórza. Receptory w OVLT przekazują informacje do kilku części podwzgórza (jądra nadwzrokowego i jądra przykomorowego), które kontrolują ilość wydzielanej wazopresyny. Receptory przekazują również informacje do bocznej okolicy przedwzrokowej podwzgórza, odpowiedzialnej za kontrolę picia.
Pragnienie hipowolemiczne:
Objętość krwi spada drastycznie podczas krwawienia, biegunki, intensywnego pocenia się.
Spadek objętości krwi i jej ciśnienia utrudnia pompowanie jej do głowy. W takiej sytuacji dochodzi do powstania pragnienia hipowolemicznego, które jest wynikiem małej objętości krwi.
Aby zaspokoić pragnienie hipowolemiczne, organizm musi uzupełnić zasoby wody, soli oraz innych substancji.
Ludzie, którzy utracili duże ilości soli (np. wskutek intensywnego pocenia się) często mają ochotę na słone przekąski. Głód sodu regulowany jest przez hormony. Niski poziom sodu powoduje wytworzenie aldosteronu, który powoduje, że nerki, gruczoły ślinowe i gruczoły potowe zatrzymują sól w organizmie. Innym hormonem zwiększającym apetyt na sód jest angiotensyna II.
Mechanizmy wykrywania spadku objętości krwi:
W ścianach dużych żył znajdują się baroreceptory, które wykrywają ciśnienie krwi powracającej do serca. Baroreceptory wydzielają sygnały do podwzgórza, by zwiększyć pragnienie i wydzielanie wazopresyny (wazopresyna pobudza skurcz naczyń krwionośnych, co służy utrzymaniu prawidłowego ciśnienia krwi).
Kiedy zmniejsza się objętość krwi, nerki zaczynają wytwarzać enzym o nazwie renina. Renina z angiotensynogenu (duże białko) tworzy angiotensynę I. Pod wpływem innych enzymów z angiotensyny I powstaje angiotensyna II., która wywołuje skurcz naczyń krwionośnych i przywraca prawidłowe ciśnienie krwi.
Angiotensyna II działa na OVLT oraz na narząd podsklepieniowy (SFO). Uszkodzenie tych dwóch struktur powoduje zaburzenie spożywania płynów w różnych sytuacjach.
Angiotensyna II i baroreceptory mają działanie synergistyczne, czyli łączny efekt ich działania jest większy niż suma efektów ich działania oddzielnego.