Žeđ je stanje kada u organizmu nemamo dovoljno vode ili imamo previše soli. Delikatna ravnoteža vode i soli je veoma važna komponenta naše homeostaze, odnosno postojanosti unutrašnjeg okruženja organizma.
Fiziolog Vjačeslav Dubinjin, doktor bioloških nauka, profesor Katedre za fiziologiju čoveka i životinja Fakulteta Moskovskog državnog univerziteta. M. V. Lomonosova, specijalista fiziologije mozga pojasnio je vezu između mozga i osećaja žeđi.
Kao i glad, žeđ zavisi od sastava krvne plazme. Organizam sadrži četiri do pet litara krvi. Ovo je glavni transportni sistem. Rastvorljivost različitih supstanci, viskozitet krvi i druga svojstva i parametri zavise od sastava soli.
Plazma sadrži oko 0,7% jona natrijuma i hlora. Postoje i drugi joni, koji zajedno doprinose 0,9% različitih soli, anjona i katjona u plazmi. Zbog toga, u kritičnoj situaciji, možete zameniti krv slanim rastvorom – 0,9 odsto rastvora natrijum hlorida. Često se lekovi razblažuju u fiziološkom rastvoru.
Žeđ
Dakle, koncentracije vode i natrijum hlorida su usko povezane. Postoje nervne ćelije u hipotalamusu koje reaguju na ovo. Nalaze se ispred centara za glad i čine centar žeđi. To su paraventrikularna i supraoptička jezgra hipotalamusa.
Kada koncentracija natrijum hlorida počne da raste – 1%, 1,1% i tako dalje, javlja se žeđ. Centar za žeđ hipotalamusa počinje da šalje signale kroz amigdalu do frontalnog korteksa moždanih hemisfera. Paralelno se dešavaju vegetativne i endokrine promene koje štede vodu. Oni omogućavaju organizmu da izdrži do sledećeg unosa vode.
Nedostatak vode u organizmu
Problem nedostatka vode je aktuelan za sve kopnene životinje, a posebno za one koje žive u pustinji. Evolucija stvara neverovatne mehanizme za uštedu i izvlačenje vode, na primer iz skroba – takozvana metabolička voda. Neke životinje nikada ne piju i ne jedu „mokru” hranu, već se hrane, na primer, suvim žitaricama. Oni proizvode vodu hemijskim reakcijama.
Ćoveku je potrebno puno vode svakog dana. Prosečna potreba za vodom je dva do tri litra dnevno u umerenoj klimi i umerenom opterećenju. Ako je opterećenje veliko, klima suva, ili govorite, recimo, četiri sata bez pauze (dosta vode se gubi i disanjem), onda se potreba povećava na četiri ili čak pet litara.
Odgovor prednjeg hipotalamusa na koncentraciju natrijum hlorida je prvi nivo. Ali postoji reakcija na koncentraciju raznih soli u citoplazmi. Ako dođe do reakcije, žeđ postaje potpuno nepodnošljiva. Zadatak održavanja metabolizma vode i soli je važniji od ishrane, jer bez hrane možemo živeti tri do četiri nedelje, a bez vode samo tri do četiri dana (najviše pet do šest). Bez vode, poremećaji nastaju mnogo brže. Zbog toga je osećaj žeđi mnogo teže tolerisati od osećaja gladi i snažno nas gura ka motoričkim reakcijama.
Vazopresin
Najvažnija su paraventrikularna jezgra hipotalamusa. Osim što generišu impulse koji stvaraju osećaj potrebe za pićem, sintetišu vazopresin, najvažniji hormon metabolizma vode i soli.
Molekul vazopresina se izdvaja iz prekursora proteina i transportuje duž aksona hipotalamičkih neurona do zadnjeg režnja hipofize. Zadnji režanj, ili neurohipofiza, je mesto gde se takvi molekuli oslobađaju u krv. Kada dospe u krv, vazopresin deluje kao hormon.
Vazopresin i krvni pritisak
Glavna funkcija vazopresina je da reguliše metabolizam vode u ljudskom organizmu. Vazopresin povećava reapsorpciju vode, povećava zapreminu krvi u sudovima, zapreminu vode u tkivima i smanjuje količinu natrijuma u krvi. Antidiuretički hormon utiče na tonus glatkih mišića ljudskog organizma, jačajući krvne sudove i normalizujući krvni pritisak.
Neuroni centara žeđi kombinuju svojstva nervnih i endokrinih ćelija. Zovu se i neuroendokrine ćelije. Oni provode električne impulse i oslobađaju hormone na isti način na koji obični neuroni oslobađaju predajnike. Dalja sudbina molekula vazopresina razlikuje se od sudbine medijatora koji treba da deluju ovde i sada na drugoj ćeliji. Vazopresin ulazi u krvotok, širi se po celom telu i proizvodi različite efekte.
Vazopresin i bubrezi
Glavna meta vazopresina su krvni sudovi. Njihov tonus i krvni pritisak se povećavaju. Ovaj efekat se ogleda u nazivu „vazopresin”.
Glavni efekat hormona je njegov uticaj na bubrege. Počinju da štede vodu i urin postaje koncentrisaniji. Dakle, drugo ime vazopresina je antidiuretski hormon, odnosno smanjuje diurezu.
Vazopresin utiče na različite neurone u mozgu, uključujući cerebralni korteks, povećavajući osećaj žeđi. Pod uticajem vazopresina, pamćenje se poboljšava. Zbog toga su nootropni lekovi (lekovi koji poboljšavaju mentalne sposobnosti bez stimulacije CNS-a) stvoreni na bazi vazopresina. Pored toga, nedavno se pokazalo da je ovaj hormon povezan sa vernošću i monogamijom.
Vratimo se delovanju vazopresina na bubrege. Bubrezi se sastoje od strukturnih i funkcionalnih jedinica koje se nazivaju nefroni. Svaki bubreg sadrži oko milion nefrona. Nefron je složen sistem cevčica u koje se krvna plazma potiskuje iz kapilara. Presovana plazma se naziva primarni urin. Dok teče niz nefron, sve korisno se vraća u krv. Ovo su dve glavne faze formiranja urina – filtracija i reapsorpcija.
Filtracija se dešava neverovatnim intenzitetom. Organizam proizvodi oko 170 litara primarnog urina dnevno. Otprilike svakih 20 minuta, svaka kapljica plazme se čisti od otpada u ovom sistemu.
Glavni otpadni proizvodi koje izlučuju bubrezi su otpadni proizvodi metabolizma azota, mokraća. Proteini i aminokiseline se stalno razgrađuju u organizmu, a proizvodi njihovog raspada moraju se ukloniti. Otprilike 1 gram proteina se razlaže po kilogramu težine. Ovo određuje nutritivne potrebe za proteinima. Proizvodi razgradnje azotnih jedinjenja su prilično toksični, a evolucija je posebno stvorila sistem izlučivanja za njihovo uklanjanje.
Skoro sve iz plazme, osim velikih proteinskih molekula, odlazi u primarni urin. Odlaze voda, razni joni, soli, glukoza, aminokiseline, urea. 99% primarne zapremine urina se reapsorbuje. Zidovi nefrona troše ogromnu količinu energije tako da od 170 litara primarnog urina ostaje oko jedan i po litar sekundarnog urina – onog koji se uklanja iz organizma. Glukoza, aminokiseline, oko 99% vode i soli u potrebnim količinama se reapsorbuju. Višak soli i sva urea odlaze sa sekundarnim urinom.
Vazopresin reguliše koliko vode se apsorbuje. Zbog osnovnog nivoa oslobađanja vazopresina, vraća se 99% vode. Ali ako se aktiviraju centri za žeđ, počinje da se oslobađa više vazopresina i, na primer, 99,5% vode se apsorbuje nazad. Možda se čini kao mala razlika, ali to znači da ćete moći da uštedite pola litra tečnosti do trenutka kada dođete do izvora vode.
Akvaporini
Da bi se regulisala reapsorpcija, ćelije koje čine zidove nefrona sadrže proteinske molekule zvane akvaporini. To su kanali umetnuti u membrane i predviđeni za vodu. Preko njih voda iz primarnog urina može proći u citoplazmu ćelije, a zatim otići u krvni sud. Kada se vazopresin povećava, na membrani se pojavljuju aktivniji akvaporini. Neki od njih izlaze iz citoplazme.
Paralelno sa vodom apsorbuju se natrijum i kalijum. Natrijum oduzima mnogo energije, tako da su naši bubrezi organ koji veoma troši energiju. Mozak troši najviše energije po gramu težine, ali bubrezi zauzimaju drugo mesto. I tek na trećem mestu je srce, koje neprestano radi.
Ako pijemo mnogo tečnosti, osmoreceptori centra za žeđ hipotalamusa beleže da je natrijum hlorida u krvi postalo premalo, na primer 0,6%. Ovo smanjuje oslobađanje vazopresina. Neki akvaporini se isključuju, a reapsorpcija vode se smanjuje sa 99 na 98%, 96%, ili čak 94%. Dodatni litar, jedan i po ili dva tečnosti se efikasno uklanjaju iz organizma.
Ovo su najvažnije homeostatske reakcije koje vam omogućavaju da održite relativno konstantan volumen krvi. Višak zapremine znači dodatni stres za srce, višak krvnog pritiska i verovatnoću nastanka otoka.
Znojne žlezde
Pored bubrega, znojne žlezde su odgovorne za uklanjanje vode i viška soli. Po ukupnoj masi, one otprilike odgovaraju bubrezima. Glavni zadatak znojnih žlezda je termoregulacija. Znoj nosi višak toplote. Kontrola termoregulacije je takođe funkcija hipotalamusa. Blizu centara žeđi nalaze se oblasti u kojima se nalaze nervne ćelije koje mere temperaturu krvi. Ako postane previsoka, dolazi do vazodilatacije krvnih sudova kože i znojenja. A ovo je još jedna funkcija vode – najvažnije komponente našeg organizma. Voda rešava transportne zadatke, učestvuje u raznim hemijskim reakcijama i termoregulaciji.
